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无卤类别阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-10-11 11:04:46
各种无卤类别阻燃剂越来越多地应用于热塑工程性塑料。同时,无卤类别阻燃剂也成为此类聚合物的主要阻燃剂体系。这很大程度上得益于其环保优势,以及在保障安全性的前提下满足最终使用的需求。

《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(RoHS)、《化学品的注册、评估、授权和限制》(REACH)和《报废电子电气设备》(WEEE)等法规都推动了无卤类别阻燃剂的发展。这三项都是欧洲法规,但如今许多其他国家也都出台了类似的规定。

还有一项法规也发挥了一定的作用,那就是将于2016年3月全面生效的泛欧轨交防火新标准EN45545。这项新标准明确了测试方法、限额以及对部件的系列要求(R1-R26)。例如R22和R23就规定了连接器所使用的材料的最大可应用系列要求(首先是内部应用,其次是外部应用)、极限氧指数(LOI)、烟浓度以及产生的任何气体的毒性。危险等级HL1-HL3说明测试的严苛程度,其中HL3等级最高。

目前除了针对内部元件的《美国联邦机动车辆安全标准》(FMVSS)302外,还没有针对汽车元件和系统的阻燃标准和法规。然而,随着行业对车辆安全重视度的提高,显然对此也会有新的要求(FMVSS 302只是火势蔓延测试。泡沫、薄膜和纺织品都需要添加阻燃剂才能通过测试,而注塑件通常不需要)。

在最近的十年间,美国国家防火协会(NFPA)发布了火灾和危险指南(NFPA 556),以延长乘车人员在发生火灾时可用来从车辆中逃生或接受救助的时间,从而提高乘用车辆的安全性。这仍然只是一个指导性文件,但却影响着政府和行业,也很可能推动汽车制造商改进和增加阻燃塑料在关键部件中的使用。

阻燃聚酰胺大多运用在电子电气以及民用工程和运输方面。汽车也逐渐成为重点的发展领域,因为电池外壳、连接器、传感器和(目前需求较少,但将来可能有需求的)燃料电池隔板等材料对机械、电气和阻燃特性等有较高的要求。汽车应用占注塑聚酰胺总体市场的45%左右,但目前大多不具备阻燃性。



磷酸二苯基异癸酯(阻燃剂DPDP)产品用途

用于PC、PVC、PVA、CA、CAB、CN、EC、EPOXY、酚醛树脂、腈类树脂中、在丙烯酸类树脂、乙烯树脂中做阻燃增塑剂具有低挥发性的优势,用在聚氯乙烯墙纸、板材和膜状物中具有好的耐寒性。

化学分类:磷酸二苯基异癸酯,Diphenyl isodecyl phosphate(S148、390、DPDP)

磷酸二苯基异癸酯,Diphenyl isodecyl phosphate(S148、390、DPDP)能增强PVC的低温适应性,效果几乎同等于DOP。

磷酸二苯基异癸酯,Diphenyl isodecyl phosphate(S148、390、DPDP)为高效磷酸酯增塑剂,具有自熄阻燃性能,经济实惠。它适用于特别重视安全的产品,如装饰性家具,公共运输系统中的物件、护墙物及电线保护层。

磷酸二苯基异癸酯,Diphenyl isodecyl phosphate(S148、390、DPDP)用于假塑型PVC-塑胶配方时,能提供极好的粘度稳定性。添加了产品后的阻燃型产品比加入其它芳香磷酸酯的产品具有更好的耐低温性能并且更柔软,结合了DOP的易加工和高效性以及磷酸酯的阻燃性,因此它可以等量的替换DOP,从而使最终产品具有阻燃性能,而同时又保持其它特性不变。

特别适用于低温下须具有阻燃性和柔韧性而同时在高温下又能减缓老化的低温型乙烯类电线电缆保护层。

在邻苯二甲酸酯类增塑剂如DOP中加入10-15%的磷酸二苯基异癸酯,Diphenyl isodecyl phosphate(S148、390、DPDP)可显著提高薄膜的光稳定性和户外耐候性、耐菌性。

与天然及合成橡胶相溶性非常好,加入15-20份磷酸二苯基异癸酯,Diphenyl isodecyl phosphate(S148、390、DPDP)能改善氯丁橡胶、丁腈橡胶及丁苯橡胶的加工性能和阻燃性能。

磷酸二苯基异癸酯,Diphenyl isodecyl phosphate(S148、390、DPDP)是硝基漆合氯化橡胶漆的优良增塑剂,它和丙烯酸类产品,与PMMA的相溶性也非常好。


电子和电气应用占注塑聚酰胺总市场的25%以上,绝大多数有严格的阻燃性要求(通常是UL 94 V0),而且越来越倾向于要求厚度低至0.4mm。一般工业和工程应用(如断路器和开关)占整个市场的比重接近10%,这些应用也对阻燃性有所要求。

LED照明、光伏、汽车电子等新应用是无卤阻燃聚酰胺发展的最大机遇。特别是LED应用还要求材料具有抗紫外线的特性。物联网和云计算的计算机服务器市场也是一大发展机遇。

聚酰胺6和66是半结晶聚合物,素以良好的机械性能和良好的热稳定性闻名,且价格颇具竞争力。当然,阻燃并不是聚酰胺6和66的固有特性。相较于工程塑料聚碳酸酯和聚酯,遇火时聚酰胺的热释放速率高于聚碳酸酯但低于聚酯。要通过行业测试标准,所需的阻燃剂剂量也受到影响。

在许多应用中,聚酰胺都需要玻纤增强,这就对其阻燃性能造成负面影响(对其他聚合物也是如此),因为玻璃纤维就像是烛芯。因此,虽然未强化的聚酰胺可能达到UL94 V2阻燃等级,但用玻纤增强的同一种聚合物可能就无法达到评级资格。

从聚合物制造商到OEM的整条供应链上,众多趋势和经济驱动因素都对新阻燃剂和阻燃复合物的开发产生了影响。其中包括:对“绿色”性能的强调、着色力、激光打标、加工速度和小型化等。因此,改性厂和注塑商必须深入了解所加工的塑料可以采用哪些阻燃剂、如何使用并用好其性能、其对其他重要性能的影响以及在可持续性方面的表现如何——这是一个非常关键却又极难定义的问题。

这些不同的添加剂不仅产生作用的方式不同,剂量不同效果也不一样,因此会对聚合物的性能产生不同的影响。例如,在玻纤增强PA6中,氢氧化镁的添加量要超过45%,才能达到V0性能,而溴化聚苯乙烯/三氧化二锑增效系统只需要超过26%就能达到同样的效果。含氮增效剂的有机膦酸盐效果更佳,在聚酰胺6和66中只需要20%,在半芳香族聚酰胺中更是只需要12-15%。

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