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阻燃剂的品种

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-10-20 13:19:09
高分子材料具有很多优越性能,广泛应用于电子、机械、化工、航空航天等领域。随着人们对火灾防范意识的提高以及减灾防灾理念的增强,人们对材料的阻燃要求也愈来愈高,使阻燃剂的研制、生产及推广应用得以迅速发展,阻燃剂的品种日趋增多、产量急剧上升。据粗略估计,全球65~7O%的阻燃剂用于塑料,2O%用于橡胶,5%用于纺织品,3%用于涂料,2%用于纸张及木材。

我国的阻燃剂生产起步晚,生产规模小,工艺水平比较落后,产品结构也趋于单一化和老旧化。国内开发研制阻燃剂的品种仅适用于建筑交通等技术性要求不强的领域,在对性能要求较高的电子工业、航空等高科技领域中应用得还很少。特别是一些高效低毒的阻燃剂,仍然基本上依靠进口。国内生产和在用的阻燃剂的品种8O%以上是溴系阻燃剂和氯系阻燃剂。据报道,截止到2003年,我国阻燃剂总生产能力约 15万吨/年,阻燃剂品种有120多种。

无机阻燃剂分解温度高,除了有阻燃效果外,还有抑制发烟和毒性的作用,目前国外工业发达国家,无机阻燃剂消费量远远高于有机阻燃剂。主要使用的品种有氢氧化铝、氢氧化镁、红磷等。

氢氧化物阻燃剂主要有氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)、层状双氢氧化物(LDHs)等,这类阻燃剂稳定性好、不产生有毒气体、发烟量小,是无卤阻燃体系的主要成分,其主要通过分解吸热和释放水分以达到阻燃抑烟效果。XinguiZhang等将纳米级 Al(OH)3用于EVA的阻燃,当ω(纳米ATH)=60% 时,EVA的氧指数即可达37.9%,同时阻燃材料的力学性能下降不大;李学锋等通过正交实验研究发现,在100份(质量份)UPR中添加75份ATH、15份氯化石蜡、6份氧化锑、10份硼酸锌及4份磷酸三苯酯的协同阻燃体系能使UPR氧指数高达36%。


磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)

Cas号:115-86-6

海关编码HS:29199000

产品最重要的指标:白色片状结晶体,含量≥99%,熔点≥48℃,酸值≤0.1,游离酚≤0.1%

退税:目前磷酸三苯酯阻燃剂TPP退税为9%

原材料:以三氯氧磷、三氯化磷、苯酚。

属于几类危险品:以9类危险品出口。


无机磷系阻燃剂主要为红磷、磷酸酯及聚磷酸铵等。它们主要在凝聚相中发挥阻燃作用。无机磷系阻燃剂受热分解成磷酸、聚偏磷酸、偏磷酸等强脱水性的酸。这些酸可使高聚物脱水炭化形成炭膜,这种呈粘稠状液态和固态膜不仅可以隔热,而且还可以阻止可燃气体和氧气的扩散,以达到阻燃的目的。大量的研究表明,磷系阻燃剂与多种阻燃剂有协同效应,其机理还有待于进一步深入研究。李学峰等[8]研究了红磷、ATH、MH三者复配体系并应用于EVA的阻燃,结果表明,该复配体系能在较宽的温度范围内起阻燃作用。

氧化锑阻燃剂一般不单独使用而是作为阻燃协效剂与卤素化合物配合起阻燃作用。研究表明,卤化物与Sb203产生协同效应,可以明显提高卤素阻燃剂的阻燃效率。原因为其生成的易挥发物SbX3(X表示卤素)作为自由基捕捉剂能有效的捕捉聚合物燃烧产生的自由基,起气相阻燃作用。我国锑资源丰富,价格低廉,对发展锑系阻燃剂有着得天独厚的优势。Fer-nandesJR等[9]用Sb203与十溴二苯醚协同阻燃UPR,经过UL-94、DSC、TGA测试,得出试样燃烧活化能较纯树脂增加87%,且在离火1s内自熄。

当代阻燃技术中“抑烟”和“阻燃”相提并论,对某些聚合物而言,“抑烟”甚至比“阻燃”更为重要。一般用于抑烟的是钼、铁、铜、锡的化合物及氢氧化物,但主要应用的是钼化合物,如三氧化钼、钼酸铵、钼酸锌和钼酸钙等。Wallace等Ezg[10,11]对大量钼化物的抑烟作用作了研究,发现钼化物抑烟是通过Lewis酸机理起作用的,其可以使含卤树脂在加热早期加速脱卤反应,并减缓偶联反应的进行,这样就难以形成芳香族化合物而只形成石墨状焦炭,而此类芳香族化合物是烟的主要组成部分。

溴系阻燃剂的阻燃性能比相应的氯系约高 50%,并且可以同时在气相和凝聚相中起到阻燃作 用,另外还具有与高聚物相容性好,不恶化基材的物理机械性能和电气性能等诸多优点。这使得溴系阻燃剂发展迅速,并成为世界上产量最大的有机阻燃剂之一。但是,溴系阻燃剂也有严重缺点:降低被阻燃基材的抗紫外线稳定性,燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒气体,使用多溴二苯醚阻燃的树脂燃烧产物中有致癌物质等。以下是两种比较有发展前景的改进溴系阻燃剂性能的新技术。

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