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浅析无机阻燃剂发展方向 了解节能政策和阻燃标准的影响

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2014-4-18 22:15:18
 

  无机阻燃剂具有热稳定性好、不挥发、不产生腐蚀性和有毒气体等特点,且价格便宜,无机阻燃剂占各类阻燃剂一半以上。主要品种有:氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、氧化锑、氧化钼、氧化锆、钼酸铵、硼酸锌等,其中氢氧化铝(ATH)占无机阻燃剂的80%以上。但由于无机阻燃剂的阻燃效果差,添加量大,须采用新技术,如超细化、表面改性、大分子键合等进行改进[10~12,19]。

  1 表面改性 无机阻燃剂具有较强的极性与亲水性,同非极性聚合物材料相容性差,界面难以形成良好的结合和粘接。为改善其与聚合物间的粘接力和界面亲和性,采用偶联剂对其进行表面处理是最为有效的方法之一。常用的偶联剂是硅烷和钛酸酯类。如经硅烷处理后的ATH,阻燃效果好,能极有效提高聚酯的弯曲强度和环氧树脂的拉伸强度;经乙烯 硅烷处理的ATH,可用于提高交联乙烯 醋酸乙烯共聚物的阻燃性、耐热性和抗湿性。钛酸酯类偶联剂和硅烷偶联剂可以并用,能产生协同效应。经过表面改性处理后的ATH表面活性得到了提高,增加了与树脂之间的亲和力,改善了制品的物理机械性能,增加了树脂的加工流动性,降低了ATH表面的吸湿率,提高了阻燃制品的各种电气性能,而且可将阻燃效果由V 1级提高到V 0级。

  2 超细化 目前,ATH的超细化、纳米化是主要研究开发方向。ATH的大量添加会降低材料的机械性能,而采用超细化的,特别是纳米级的ATH填充塑料,会起到刚性粒子增塑增强的效果。这是由于阻燃作用的发挥是由化学反应所支配的,对于等量的阻燃剂,其粒径愈小,比表面积就愈大,阻燃效果就愈好。另一方面,超细化、纳米化的ATH,增强了界面的相互作用,可以更均匀地分散在基体树脂中,更有效地改善共混料的力学性能。如在LDPE/EVA(70/30)中填充美国Solem公司开发的粒径为10μm的ATH,挤塑能力可提高40%。
国内上市公司墙外保温产品多为有机材料,在A级阻燃标准下难销

  17日,财政部网站刊登了《关于推进夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造的实施意见》,计划在“十二五”期间完成夏热冬冷地区既有建筑节能改造5000万平方米。这个对建筑节能企业明显利好的消息,却更像一纸空文。对它们而言,新节能标准的出台才更为迫切。

  “建筑节能市场已经提了挺长时间,政府一直在推动这件事情,但墙体保温材料市场并没有爆发。”红宝丽(002165)证券事务代表王玉生表示。这是因为现在国内建筑节能材料对阻燃要求太高,要求A级阻燃,在这A级阻燃标准下,去年的墙外节能材料市场基本停滞了。红宝丽预计2011年实现净利润7746万元,同比下降15.45%,其中四季度亏损960万元。

  目前所实行的建筑节能材料阻燃标准,来自于“公安部公消[2011]65号文”。该文出台的背景是近年来墙外保温材料频频引起大型火灾,例如哈尔滨经纬360度双子星大厦、济南奥体中心、北京央视新址附属文化中心、上海胶州教师公寓等。缘于此,公安部消防部门决定,将建筑外保温材料的燃烧性能纳入审核和验收内容,在新标准发布前,民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料。
据了解,墙外建筑材料分为有机和无机两种,无机材料一般都能达到B1级或A级防火要求,但其单位体积的密度较大,导热系数较高,与有机保温材料相比,其保温节能效果更差。以岩棉为例,该材料在原料加工过程中会造成污染,在施工过程中也对员工健康有害。
目前,国内上市公司涉及墙外保温材料的多是有机材料,但有机材料只能达到复合A级和B1级(难燃级),所以在高阻燃的要求下,产品很难销售出去。

  此前为了发展建筑外保温材料,不少公司的有机型墙外建筑材料产品都在扩产。以红宝丽为例,公司增发项目6万吨/年环保型聚氨酯硬泡聚醚技术改造项目预计将于2012年6月投产,100万平方米/年高阻燃保温板项目已经建成投产,已生产出阻燃指标可达B1等级的合格高阻燃聚氨酯建筑保温板,公司拟再新建1500万平方米/年高阻燃保温板产能;在建的1200万平方米/年EVA封装胶膜项目已经处于尾期。

  华泰证券(601688)分析师郭春燕认为,欧美等发达国家主要是使用聚氨酯保温材料,在我国聚氨酯硬泡作为保温材料起步相对较晚,起点也相对较低,但从国家多次发布建筑节能规划可以看出,我国大力推广聚氨酯保温材料的决心已经显现。长期来看,聚氨酯硬泡将是建筑节能保温材料的发展趋势。

  目前生产聚氨酯硬泡材料原料的企业主要有红宝丽和烟台万华(600309),其中红宝丽生产硬泡组合聚醚,烟台万华生产聚合MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)。此外,滨化股份(601678)生产聚氨酯上游原料环氧丙烷,雅克科技(002409)生产聚氨酯阻燃剂。
   

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