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全球阻燃剂的用量

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-12-20 21:57:52
阻燃剂主要用于阻燃合成和天然高分子材料,包括塑料、橡胶、纤维、木材、纸张、涂料等。据粗略估计,全球阻燃剂的用量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。近年来,随着防火安全标准的日益严格和塑料产量的快速增长,全球阻燃剂的用量及销售一直呈增长的趋势,全球阻燃剂的用量已达到120万t/a以上,其中85%为添加性阻燃剂,15%为反应型阻燃剂。

众多品种中,用量最大的是氢氧化铝(ATH),其次为卤系阻燃剂。预计在今后5年内,全球阻燃剂需求量年均增长率可达4%~5%(亚太地区略高),到2007年,全球阻燃剂总用量可达到145~155万t。

北美、西欧、日本是阻燃剂最大的消费地区,分别占消费市场的30%、33%、18%,亚洲(不包括日本)占19%。最近的市场调研表明,美国阻燃剂市场总量2003年增加为9.69亿美元,年增长率为5%左右,近几年,日本高分子添加剂的市场连续下降,而阻燃剂却略有增长。

阻燃剂品种繁多,目前应用最广的是氯系、溴系、磷及卤化磷系、无机系阻燃剂等。

世界各地区的阻燃剂消费结构不同,欧洲用量最大的是无机系阻燃剂,而美国、日本、亚洲消费量最大的都为溴系阻燃剂,美国和日本分别占总消费的35%和40%,而亚洲竟高达60%。具体消费结构,欧洲为:无机系33%,溴系28%,有机磷系25%,氯系4%,其他10%;美国为:溴系35%,有机磷系26%,无机系24%,氯系8%,其他7%;亚洲为:溴系60%,无机系25%,氯系8%,有机磷系7%;日本为:溴系40%,无机系30%,有机磷系20%,氯系2%,其他8%。

我国阻燃剂生产在塑料助剂中,是仅次于增塑剂的第二大行业,产量逐年增加,市场不断扩大。自1960年起开始研制和生产阻燃剂以来,到目前为止,我国阻燃剂总生产能力约15万t/a,从事阻燃剂研究的研制单位有50多家,阻燃剂品种有120多种,生产单位150多家。


磷酸三苯酯tpp生产工艺

三氯氧磷直接法(热法)和三氯化磷间接法(冷法)。

(1)热法  将苯酚溶解在吡啶和无水苯溶剂中,在不超过10℃以下,缓缓加入三氯氧磷,然后在回流湿度下反应3-4h,冷却至室温后,反应物经水洗回收吡啶,用于燥硫酸钠脱水,过滤除硫酸钠,常压下蒸馏回收苯;减压蒸馏收集243-245℃/1.47KPa的馏分,经冷却、结晶、粉碎即得成品。

 ( 2 )冷法  将苯酚溶解在吡啶和无水苯溶剂中,然后于40℃下滴加三氯化磷生成,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。水解物经水洗、碱中和、浓缩后进行减压蒸馏得成品。精制方法:常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等杂质。用乙醇或乙醇与溶剂汽油的混合液进行重结晶精制。


近几年来,我国阻燃剂工业发展迅速,比如最重要的添加型溴系阻燃剂十溴二苯醚(DBDPO)的销量1999年为7000t/a,2000年为9000t/a,2001年为13500t/a。增长幅度逐年增大,其它卤系中的另一个重要成员氯蜡系列也有很大增长。还有磷系(包括无机磷类和有机磷酸酯类)和无机系[主要是Al2(OH)3、Mg(OH)2和助阻燃剂Sb2O3等]的市场也在不断扩大。

但是,按阻燃塑料制品占塑料总用量的比例来看,与美国相比差距还很大。美国的比例为40%,而我国还不到1%,即使考虑到美国的经济总量为我国的10倍,我们也还有很大的扩展空间。我国的阻燃剂以卤系阻燃剂为主,占整个阻燃剂的80%以上,其中氯系(主要是氯化石蜡)占69%,并有出口;但溴系不足,每年仍需进口;作为无污染、低毒的无机系仅占阻燃剂的17%,其中有一半为三氧化二锑,而氢氧化铝、氢氧化镁还不到10%。

主要阻燃剂品种有42型、52型氯化石蜡,还有少量的70型氯化石蜡、多溴二苯醚、六溴醚、八溴醚、聚2,6 二溴苯醚、四溴双酚A及其齐聚物、磷酸烷(芳)基酯、氯(溴)化磷酸醋、氢氧化铝(镁)、三氧化二锑、红磷等。我国阻燃剂比例与世界发达国家和地区相比,消费结构差距甚大,目前国外的阻燃剂已趋于以无机体系为主,而我国还是以污染较大、毒性较高的卤系阻燃剂为主。

自从1908年G.A.Engelard等用天然橡胶与氯气反应制得了阻燃氯化橡胶,开创了以化学方法阻燃高聚物的先河以来,特别是近40年高分子工业迅速发展的需求,阻燃技术得到迅速的发展,开发出许多高效的、新型的阻燃剂。随着阻燃剂技术的发展,涌现出许多新的技术。

在废弃物的回收方面,相对其他阻燃剂而言,溴系阻燃剂表现出更优越的可回收性和稳定性。含有溴系阻燃剂的塑料经回收后可以保持与原始材料相同的机械性能和防火等级。

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