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浅析阻燃剂的协效应用的潜力研发锁火TM阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2014-4-2 21:30:17
 
      在阻燃技术中,越来越多的厂家选择协同阻燃,因为协同阻燃不是单纯的去提高聚合物的阻燃效率,而且可以降低阻燃系统中某些成分的含量,满足阻燃要求的前提下并能很好的控制成本。

       目前,最被成熟应用的就是卤系化合物和三氧化二锑的协效阻燃系统,但是在某些阻燃材料中,三氧化二锑也可以由氧化铁、氧化锌、硼酸锌等来替代,它们在含氯系阻燃剂的聚酰胺和环氧树脂中特别有效果,这类协效剂不仅能在气相中捕获自由基,而且还能在凝聚相中发挥作用,在阻燃材料表面形成炭层。据以往的经验来看,对脂肪族氯系阻燃剂,最有效的协效剂就是三氧化二铁,它在某些塑料的协效效果甚至优于三氧化二锑。以氧化锌为一些卤系阻燃剂的哦协效剂,可赋予阻燃基材很高的CTI(漏电径迹指数)值。将锡酸锌、钼酸锌和硅酸锌与硼酸锌复合物用为卤系阻燃剂的协效剂时,就提高某些塑料的UL94阻燃级别及CTI值两方面,均优于三氧化二锑。将三氧化二锑与硼酸锌并用时,可以减缓阻燃材料的阴燃,并改善阻燃材料的色泽。

  阻燃聚苯乙烯、ABS及其他某些塑料中的卤系阻燃剂,可采用氧化锑-无机硅酸盐复合物为协效剂,不但成本低廉,而且色调强度低。另外,锑化合物、镁化合物-锌化合物复合物作为协效剂时,既能提高阻燃效果,又能抑烟。

  硬脂酸锌/滑石粉/铁化合物是一种低烟协效剂,加入适量的这种协效剂,可以使得某些含卤阻燃塑料的最初4min的烟密度从300下降到100,透光率从0.01%提高至0.1%。

  某些塑料HIPS及ABS中,溴阻燃剂与氯阻燃剂之间也存在协同效应,例如,采用脂肪族氯系阻燃剂与十溴二苯醚的混合物来阻燃ABS,二者的比例为1:1时,ABS的氧指数达到40以上。

  一些阻燃剂的协效系统,也就是两种或两种以上组分构成的阻燃系统,只要选择得当,其阻燃效果会优于各组分阻燃作用之和。

在日前上海举行的中国国际精细化工及定制化学品展览会上,辽宁美联复合材料有限公司展示的锁火TM阻燃剂受到了广泛关注。这种产品在毒性、阻燃效果、添加量等方面一改市场上常见阻燃剂在使用中的劣势,性能与传统溴系阻燃剂相当甚至优于某些溴系品种,而且价钱不到通常卤系阻燃剂的一半。

  目前行业内对是否应该使用卤系含溴阻燃剂存在争论,而传统非溴系阻燃剂的阻燃能力还有待提高。该公司副董事长刘启波表示,技术上的突破已经使非溴系阻燃剂的性能大为提高。添加了该公司研发的锁火TM阻燃剂后,聚氨酯、苯板、棉布、滤纸氧指数分别高达43.1%、52.2%、63.8%、72.4%,均达到了国内先进水平。

  据刘启波介绍,该公司自主研发的锁火TM阻燃剂通过同位形成防火保护膜,终止燃烧过程,大幅度降低了烟气的生成。同时,用量0.5%的锁火TM阻燃剂即可达到市售产品用量30%的阻燃效果。其最大的亮点是产品含有硅、氮、磷、钾、镁、硼等常见于土壤、化肥成分的元素,无任何有毒成分,锁火TM阻燃剂为水基型阻燃剂,渗透力强,加工过程也很简单。
按照刘启波独创的锁火TM理论,通过采用外围封闭的阻火途径,筛选出优化配置的分子材料少量施用于可燃性物质的外层,或通过吸附的途径充分填充到可燃性物质中,预制成微观防火保护层,火烧过程中来自于火焰的热能将保护层中的分子材料同位固化,形成致密坚实的阻火隔离层,从而达到阻燃的目的。

  据了解,目前国内市场上的阻燃剂大致分为有机卤系、有机磷系和无机系三类。其中,阻燃效率最高的是有机卤系,价格也适中,市场占有率超过一半,但燃烧烟雾大、放出有毒腐蚀性气体;有机磷系阻燃剂挥发性大、热稳定性差;无机系添加量较大,影响材料的物理机械性能。

  据悉,依靠锁火TM理论,该公司还自主研制了JR灭火剂系列产品。与水灭火无法避免死灰复燃不同,JR灭火剂在将火焰熄灭后同位形成绝燃保护壳,避免了二次燃烧,而且无毒、无卤、无炭。
  
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