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研究新型阻燃技术阻燃剂潜市场巨大

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2014-4-14 19:05:43
 

  1 消烟技术
  在火灾中,烟是最先产生和最易致死且贻误救火时机的因素,所以当代的“阻燃”是与“抑烟”相提并论的,而且对某些塑料,如PVC而言,“抑烟”比“阻燃”更为重要[18,20]。含卤高聚物、卤系阻燃剂和锑类化合物是主要的发烟源。因此除了阻燃剂的非卤化是减少发烟量的主要途径外,对PVC等含卤高聚物采用添加消烟剂是解决发烟的另一条措施。钼化物迄今被认为是最好的消烟剂,如ShemlnWilliams公司开发的Kegad911A是含少量锌和钼的络合物,在PVC中添加4%,聚合物的发烟量可减少1/3。由于钼化物较贵,采用硼酸锌、二茂铁、氢氧化铝、硅的化合物等与少量钼化物复配,是解决消烟问题较现实的途径,如Climax公司开发的Moly FR 201是钼酸铵和氢氧化铝的复合物,在PVC中添加5~10份,发烟量可减少43%。

  2 阻燃剂微胶囊化技术
微胶囊化技术可防止阻燃剂迁移、提高阻燃效力、改善热稳定性、改变剂型等许多优点,对组分之间复合与增效,以及制造多功能阻燃材料也十分有利。国内目前正在探索,如湖南塑料研究所已研制了微胶囊化红磷母料,成功应用在PE、PP、PS、ABS树脂中,阻燃效果良好。安徽化工研究院研制出的微胶囊化磷酸二溴苯酯、微胶囊化氯蜡 70等,也取得很好的效果[21]。

  3 交联技术
交联高聚物的阻燃性能比线型高聚物好得多,因此在热塑性塑料加工时添加少量交联剂,使塑料变成部分网状结构,不仅可改善阻燃剂的分散性,还有利于塑料燃烧时产生结炭作用,提高阻燃性能,并能增加制品的物理机械性能、耐候耐热性能等[18]。如在软质PVC中加入少量季铵盐,使其受热形成交联的阻燃材料;还可采用辐射法、加入金属氧化物和交联剂等方法使高聚物交联。

  随着高分子材料工业的发展,塑料、橡胶、纤维等合成材料越来越广泛地用于建筑、化工、军事及交通等领域。由于高分子材料的易燃性,因此阻燃技术受到全球性的关注。我国阻燃剂工业随着我国总体经济的持续快速发展以及人世后与世界经济的接轨,迎来了一个大发展的机遇,同时也要面临严峻的挑战。我国阻燃剂潜在市场巨大,目前全球阻燃剂总用量已达120万吨/年,今后几年仍将以年均4~5%的速度持续增长,其发展趋势则是在提高阻燃性能的同时,更加注重环保与生态安全。

  随着防火意识的增强,中国阻燃剂呈现良好的市场前景、巨大的发展潜力。随着日渐严格的防火安全标准和塑料产量的快速增长,近几年全球阻燃剂的市场需求呈增长趋势。工业发达国家通过制造商的自觉行为和国家专门立法,改善了材料的阻燃性能,从而也带动了阻燃剂的应用开发不断发展。溴系阻燃剂的市场规模及应用领域长期雄居各类阻燃剂之首,其优异的性价比是其他阻燃剂所无法匹敌的。

  无卤、低烟、低毒阻燃剂一直是人们追求的目标,近年来人们对阻燃剂无卤化开发表现出很高热情,投入了很大的力量,并取得了可观的成果。美国通用电气塑料公司开始在国际市场上供应3种高性能符合生态要求的无卤阻燃塑料,即无卤阻燃碳酸酯、无卤阻燃PC/ABS及无卤阻燃改性聚苯醚。采用这类新阻燃塑料制成的元器件不仅能达到日益严格的阻燃标准,而且也符合生态要求,在国际市场上具有很强的竞争力。美国近年还生产出适用于制造敏感电子元器件的无卤阻燃聚酰胺。此外,无卤硅系阻燃聚碳酸酯在电子、电气行业中更受青睐,日本NEC公司与陶氏公司联合开发的聚硅氧烷阻燃聚碳酸酯就是最新的无卤阻燃树脂之一,其性能可与传统溴系阻燃产品媲美,而且价格并不高,且其加工性能也较好,特别是冲击强度几乎与未阻燃聚碳酸酯相同。

  近年我国阻燃剂的生产和消费形势持续发展,年均消费增长率超过20%。从2002年开始,国内阻燃剂消费量急剧上升,增加的市场份额主要来源于两个方面:电子电器和汽车市场。世界各国对电子电器的阻燃性能日益重视,中国也不例外。特别是我国出口的电子电器产品要求更为严格。目前汽车塑料配件在汽车总重量份额中的比例已经达到10%左右,特别是汽车塑料内饰件,一般都要求阻燃。这两个领域占阻燃剂消耗量的80%以上。预计未来5年内,我国阻燃剂消费量年均增长率可达到15%。目前我国阻燃剂无论在品种上还是用量上与发达国家存在较大差距,随着国家对阻燃技术要求力度的加强,我国阻燃剂的开发和发展将出现更好的广阔前景。我们应该提高开发创新能力,推动阻燃剂工业将朝着环保化、低毒化、高效化、多功能化的方向发展。

  阻燃剂发展应与时俱进。目前在全世界范围内,有关阻燃剂的生产、使用和回收方面的安全问题已受到各国政府及企业的普遍重视。如今全球大型阻燃剂生产商都承诺对其产品在安全性方面负责,并提供详尽而可靠的相关信息及资料。一旦发现对人类健康和环境具有可疑危害的阻燃剂,即对其进行全面的毒性评估。届时还将对它们的生产、使用及回收严格控制。当确定其不宜使用时,立即停止生产和销售。

在这种背景下一些传统的溴系阻燃剂,已受到日益严格的环保和阻燃法规的压力,迫使用户寻找溴系阻燃剂的代用品,同时也将促进新阻燃材料的问世。这些新的阻燃材料将具有低放热率、低生烟性和低毒性,而且阻燃效率不会降低。由于人们对使用溴系阻燃剂十分审慎,给其发展前景蒙上了一层阴影。但由于溴系阻燃剂在阻燃领域的历史地位,而且在很多应用领域。还很难找到适合的代用品,所以溴系阻燃剂在欧洲等国仍然是无可替代的选择。但寻找溴系阻燃剂(特别是十溴二苯醚)的代用品,以逐步实现阻燃剂的无卤化和生态化,将是明显的发展趋势之一。今后全球溴系阻燃剂消费量增速缓慢,而代用品将会继续增多。

  目前阻燃剂市场正逐步国际化,一个国家或地区的法规往往会对全球同业产生影响。目前众多溴系阻燃剂生产商已走上国际化,在欧美主要表现为重组合并或建立新的生产基地,提高其市场份额;在亚洲则表现为扩大销售网络和增加地区合作伙伴,这主要是因为亚洲国家或地区阻燃标准不断完善和日趋严格,导致阻燃剂的消费增长迅速,成为世界阻燃剂生产剂的主要目标市场。与此同时,国内外已经出台和即使出台的有关环保法规,在安全与环保方面对阻燃剂的使用,做出了越来越严格的限制。由公安部制定的《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求及标识》标准将于今年开始正式施行,将使所有阻燃剂的使用有章可循。只要遵守这些规定,并采取有效的防范措施,阻燃剂就不会对环境产生负面效应。同时,对新研发的阻燃剂进行安全性研究和评估工作正在全面开展,以保证其生产和使用的安全。

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