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树脂用无机类阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-10-9 10:44:00
无机阻燃剂由于其价格低廉又具有热稳定性好、不挥发、不析出、无毒、不产生腐蚀性有毒气体,因而获得广泛应用。

目前普遍采用的树脂用无机类阻燃剂有氢氧化铝、三氧化二锑、氢氧化镁、硼化物、赤磷等。 

氢氧化铝是树脂用无机类阻燃剂主要品种,使用量占到总量的80%以上。特点:价格低廉,不仅阻燃且可降低发烟量。适用于不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂。 

树脂用无机类阻燃剂三氧化二锑单独使用阻燃作用不大,但当它与含卤阻燃剂一起使用时会产生很强的助阻燃作用,是一种有效的助阻燃剂。适用于不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂。 
树脂用无机类阻燃剂氢氧化镁是白色晶体,密度2.36,具有阻燃和消烟作用。

赤磷与白磷不一样,在空气中很稳定。可作环氧树脂等树脂的阻聚剂。赤磷熔点高,添加量少,用赤磷阻燃的聚合物的物理性能好。

纳米低水合硼酸锌添加于塑料后,可提高复合材料的拉伸强度,增加复合材料的有缺口或无缺口抗冲击强度,并增加其抗紫外线能力而不易老化。纳米低水合硼酸锌具有更好的阻燃、灭菌、防锈作用,广泛用于改性塑料衬门、把手、防霉菌封条、复合高强度材料,可使冰箱内食品抑菌保鲜,使食品贮藏时间大为延长。

还可用作超市食品架、食品筐、食品箱、柜台、台面、推车、电梯、公交车把杆、坐椅、办公桌,厕所及浴室壁面、包装材料、家具、建筑油漆等。

氢氧化镁阻燃剂分解生成的氧化镁又是良好的耐火材料,也能帮助提高合成材料的抗火性能,同时它放出的水蒸气也可作为一种抑烟剂。氢氧化镁是公认的橡塑行业中具有阻燃、抑烟、填充三重功能的优秀阻燃剂。广泛应用于橡胶、化工、建材、塑料及电子、不饱和聚酯和油漆、涂料等高分子材料中。



磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃剂TCEP)

外观:纯净的磷酸三(2-氯乙基)酯为无色或淡黄色油状透明液体,具有淡奶油味。

折光率(n20D)1.4731

沸点194℃,闪点225℃

凝固点-64℃

分解温度240-280℃

粘度38-47厘泊(20℃)

磷含量10.8%

氯含量37.3%,与一般有机溶剂(如醇、酮、芳烃、氯仿等)相溶,不溶于脂肪族烃,几乎不溶于水、且水解稳定性良好,在碱性溶液中有少量分解,本品无明显腐蚀性。

磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃剂TCEP)用途:

1.磷酸三(2-氯乙基)酯具有极佳的阻燃性,优良的抗低温性及抗紫外线性,其蒸气只能在225℃以上用明火直接点燃方可燃烧,但移走火源则即刻自熄。以本品为阻燃剂不但可提高被阻燃材料的材料级别,而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗静电性。常用于阻燃以硝基纤维和醋酸纤维为基材的油漆涂料,不饱和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛树脂等,也可用于软质聚氯乙烯的增塑阻燃剂。本品用于不饱和聚酯添加量为10%~20%,在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚为原料)中可为10%左右,在软质聚氯乙烯中用作辅助增塑阻燃剂时为5%~10%。阻燃剂、铀、钍、钚、锝等稀有金属的分离溶剂或萃取剂。

2.本品广泛用于化纤织物、醋酸纤维素作阻燃剂,除具有自熄性外,还可改善耐水性、耐寒性及抗静电性。一般用量5~10份。本品为合成材料的优良阻燃剂,兼具有良好的增型作用,广泛用于醋酸纤维素、硝基纤维清漆、乙基纤维素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛树脂等,所制得的产品除具有自熄性外,还可改善制品的物理性能,制品手感柔软,也可称为石油添加剂和稀有元素的萃取剂,并且还是阻燃橡胶输送带的主要阻燃材料,一般添加量为5%~10%。

3.用作添加型卤代磷酸酯类阻燃剂和增塑剂。分子中同时含磷和氯,阻燃效果显著,不易挥发及水解,对紫外线稳定性好。适用于酚醛树脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纤维素涂料的阻燃剂、聚氯乙烯阻燃性增塑剂、金属萃取剂、汽油添加剂及聚酰亚胺加工助剂等。能够改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗静电性。参考用量5%~20%.


特别是对矿用导风筒涂复布、PVC整芯运输带、阻燃铝塑板、阻燃篷布、PVC电线电缆料、矿用电缆护套、电缆附件的阻燃、消烟抗静电,可代替氢氧化铝,具有优良的阻燃效果。氢氧化镁与同类无机阻燃剂相比,具有更好的抑烟效果。氢氧化镁在生产、使用和废弃过程中均无有害物质排放,而且还能中和燃烧过程中产生的酸性与腐蚀性气体。单独使用时,用量一般在40%~60%。

氢氧化镁是一种应用前景好的高聚物基复合材料的无机阻燃填料。与氢氧化铝一样,氢氧化镁阻燃剂是依靠受热时化学分解吸热和释放出水而起到阻燃作用的,因此具有无毒、低烟及分解后生成的氧化镁化学性质稳定,不产生二次污染等优点。但是,与含卤有机阻燃剂相比,要达到相当的阻燃效果,填充量一般要达到50%以上。

由于氢氧化镁为无机物,表面与高聚物基料的相容性较差,如此高的填充量,如果不对其进行表面改性处理,填充到高聚物材料中后,将导致复合材料的力学性能下降。因此,必须对其进行表面改性处理,以改善其与高聚物基料的相容性,使填充材料的力学性能不下降,甚至使材料的部分力学性能有所提高。

实验证明,未经改性的氢氧化镁在PP中以团聚体的形式存在,虽然粉体本身极细,但由于颗粒表面与PP基体不相容,颗粒团聚体与PP基体之间存在明显的界限甚至空洞。因脆断时氢氧化镁颗粒逃逸后形成的空洞,说明未改性的氢氧化镁在PP中只是起到一个填充阻燃的作用,而不与PP发生化学键合。经过表面改性的氢氧化镁在PP基体中分散均匀,颗粒大都以原级颗粒或小团聚颗粒的形式分散存在于材料中。

我国阻燃剂研究起步较晚,虽已取得了的发展,但是与先进国家比起来,在产量和品种结构上都还有一定的差距。目前,国内的研新口发展的重点集中在无机阻燃剂、红磷微胶囊化、膨胀型阻燃剂等领域,并取得了一定的成果。无卤、高效、低烟、?低毒新型阻燃剂是当今阻燃剂的发展方向。

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