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卤系阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-10-9 22:56:27
卤系阻燃剂辉煌不再,目前常用的阻燃剂有机卤系(溴系及氯系)、有机磷系【磷(膦)酸酯及含卤磷(膦)酸酯】及无机系(氢氧化铝、氧化锑、无机磷化物、硼酸锌等)三大类。

有机卤系(主要是溴系)阻燃剂自20世纪60年代起即是阻燃剂领域内的骄子,其原因是这类阻燃剂阻燃效率高、用量少,对材料的性能影响小,且价格适中,故其效能/价格比非其他阻燃剂所能匹敌。至1986年,在国际市场上销售的单组分溴系阻燃剂至少有50种以上,其中,添加型和反应型各约20种,聚合物和齐聚物型约10种。

但自1986年起,溴系阻燃剂受到了二?英问题的困扰,加上以溴系阻燃剂(溴-锑系统)阻燃的高聚物在热裂及燃烧时生成大量的烟尘及腐蚀性气体,及卤系阻燃剂产品在北欧和西欧未能获得环保标志,给卤系阻燃剂的前景蒙上了一层阴影。在欧洲及世界其他地区,越来越多的用户特别是电子/电气行业对溴系阻燃剂持审慎态度。不过,尽管目前在某些国家已有一些限用卤系阻燃剂的自发性行业协议,但还没有一个国家出台限用或禁用卤系阻燃剂的法规或法令。

就有机卤系阻燃剂的品种及销量而言,溴系阻燃剂仍然在阻燃剂系统中占有举足轻重的地位,近期内不但不会很快被大量取代,而且其用量可能还会略有增长,但产品结构会有所调整,并且已很难再保持往日的辉煌。从长远看,业内人士对卤系阻燃剂的前途持不太乐观的态度。
磷系阻燃剂是阻燃剂中最重要的一种。

根据组成和结构的不同,磷系阻燃剂又分为有机磷系、无机磷系阻燃剂两类。有机磷系阻燃剂的研究主要包括磷酸酯、缩聚磷酸酯、有机磷酸盐、氧化磷和磷杂环化合物。部分有机磷化合物虽然有一定的毒性,但致畸陛不高,其分解产物及其阻燃聚酯的燃烧产物中腐蚀性物质、有毒物也很少。无机磷系阻燃剂主要是红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵等磷酸盐,受热分解出磷酸、偏磷酸和H:0等,并促进成炭覆于基材的表面从而起到阻燃的效果。


,继续在70℃下通入氯气生成二氯代磷酸三苯酸,再于80℃下进行水解生成磷酸三苯酯tpp。水解物经水洗、碱中和、浓缩后进行减压蒸馏得成品。


含有19%磷的低聚磷酸三乙酯添加剂满足关于汽车行业的低雾视法/挥发性的有机含量(VOC)排放许可,在MVSS 302测试中,与氯烷基磷酸盐类相比,这种低聚物的效果平均好于40% ~50%无卤含磷、氮添加型阻燃剂(CMA)可以有效提高软质聚氨酯泡沫的阻燃性:当CMA的添加量为10%时,软质聚氨酯泡沫即可通过Ca1.117A测试,其LOI值也从17.3提高到23.0;随阻燃剂添加量的增加,软质聚氨酯泡沫的阻燃性能也逐渐提高。TG测试结果表明,CMA的加入对软质聚氨酯泡沫的热稳定性没有多大影响 。

阻燃剂的生产和应用在经历了八十年代初的蓬勃发展后,已进入稳步发展阶段。全球阻燃剂消费量超100万吨,其中85%为添加型阻燃剂,15%为反应型阻燃剂。美国、西欧及日本是世界三大阻燃剂市场。其中,美国占全球市场总量的40%,西欧约30%,日本约20%。1989-1998年间,美国、西欧及日本阻燃剂消费量的年均增长率分别为2.8%-3.6%、3%-4%及3.8%,在此期间全球阻燃剂市场年均增长率约为3.5%-4%。据分析预测,今后几年全球阻燃剂消费量的增长情况将与前几年相仿,至2003年,全球阻燃剂用量将增至140万吨左右。据粗略估计,全球阻燃剂的65%-70%用于阻燃塑料,20%用于橡胶,5%用于纺织品,3%用于涂料,2%用于纸张及木材。电子/电气、运输、建材、家具、纺织为阻燃剂的几大用户。织物阻燃剂的种类也是有几大类的,一般用作阻燃剂的化合物通常有:含磷化合物、含磷和氮化合物、铵盐、金属盐、硼酸及其化合物、金属氧化物(尤其是锑的三氧化物)与含卤素的化合物(如六溴环十二烷或含氯化合物)、含硫化合物、六氟锆酸钾和六氟钛酸钾,以及易形成支架的膨胀含碳化合物。 

今后10年阻燃剂发展的主要趋势是:卤系阻燃剂(包括含卤磷酸酯)将会继续使用,且用量可能仍会略有增加,但产品结构会有所调整,人们对多溴二苯醚等将审慎对待;磷氮系的膨胀型阻燃剂及氮基阻燃剂将进一步得到发展和受人青睐;无毒、抑烟的无卤无机阻燃剂,如改性的氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌等,特别是可用于较高温度的氢氧化镁,将进一步得到开发;抑烟剂的市场前景看好;阻燃剂领域呼唤更多的法规和标准问世。

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