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阻燃剂的协效应用

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-11-1 11:45:59
让我们来认识一些阻燃剂的协效应用,也就是两种或两种以上组分构成的阻燃系统,只要选择得当,其阻燃效果会优于各组分阻燃作用之和。

在阻燃技术中,越来越多的厂家选择协同阻燃,因为协同阻燃不是单纯的去提高聚合物的阻燃效率,而且可以降低阻燃系统中某些成分的含量,满足阻燃要求的前提下并能很好的控制成本。

目前,最常见阻燃剂的协效应用就是卤系化合物和三氧化二锑的协效阻燃系统,但是在某些阻燃材料中,三氧化二锑也可以由氧化铁、氧化锌、硼酸锌等来替代,它们在含氯系阻燃剂的聚酰胺和环氧树脂中特别有效果,这类协效剂不仅能在气相中捕获自由基,而且还能在凝聚相中发挥作用,在阻燃材料表面形成炭层。

据以往的经验来看,阻燃剂的协效应用中对于脂肪族氯系阻燃剂,最有效的协效剂就是三氧化二铁,它在某些塑料的协效效果甚至优于三氧化二锑。以氧化锌为一些卤系阻燃剂的哦协效剂,可赋予阻燃基材很高的CTI(漏电径迹指数)值。将锡酸锌、钼酸锌和硅酸锌与硼酸锌复合物用为卤系阻燃剂的协效剂时,就提高某些塑料的UL94阻燃级别及CTI值两方面,均优于三氧化二锑。

将三氧化二锑与硼酸锌并用时,可以减缓阻燃材料的阴燃,并改善阻燃材料的色泽。

阻燃聚苯乙烯、ABS及其他某些塑料中的卤系阻燃剂,可采用氧化锑-无机硅酸盐复合物为协效剂,不但成本低廉,而且色调强度低。另外,锑化合物、镁化合物-锌化合物复合物作为协效剂时,既能提高阻燃效果,又能抑烟。

硬脂酸锌/滑石粉/铁化合物是一种低烟协效剂,加入适量的这种协效剂,可以使得某些含卤阻燃塑料的最初4min的烟密度从300下降到100,透光率从0.01%提高至0.1%。

某些塑料HIPS及ABS中,溴阻燃剂与氯阻燃剂之间也存在协同效应,例如,采用脂肪族氯系阻燃剂与十溴二苯醚的混合物来阻燃ABS,二者的比例为1:1时,ABS的氧指数达到40以上。


磷酸三苯酯阻燃剂tpp具有良好的透明性、柔软性以及抗菌性,具有耐水、耐油、电绝缘性好和相容性好的优点。主要用于纤维素树脂、乙烯基树脂、天然橡胶和合成橡胶的阻燃增塑剂,也可用于三乙酸甘油酯薄酯和软片、硬质聚氨酯泡沫、酚醛树脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。


由于多种类型的磷化合物有阻燃作用,因而研究者们对磷化合物作环氧树脂阻燃剂的实际应用与机理做了大量的研究。很多专利称磷与溴有协同效应,但经过仔细的研究表明,磷化合物与溴化合物同时使用对阻燃确有好的效果,但不一定是协同效应。

一些报道表明:作为反应型阻燃剂有机磷二元醇或三元醇与含溴阻燃剂并用确实能收到显著的效果。在整个反应型阻燃剂使用增长率不大的情况下.这种磷—溴体系的反应型阻燃剂在用于环氧树脂印刷电路板时,有其显著的优越性:它的尺寸稳定性好.耐热性好.还可以大幅度减少溴的用量。

例如.原来需要52份四溴双酚A的配方,由于加入35份含磷的二元醇或二元醇,前者的用量可减少到28份而仍能达到UL—94V—0级的要求。在焊接温度(约300℃)下的热稳定性可从2.5min增加到5.0min。

协同效应为一种物理化学现象,又称增效作用,是指两种或两种以上的组分相加或调配在一起,所产生的作用大于各种组分单独应用时作用的总和。 而其中对混合物产生这种效果的物质称为增效剂(synergist)。协同效应常用于指导化工产品各组分组合,以求得最终产品性能增强。

据报道,P含量为30.5%的APP与季戊四醇并用具有更高的阻燃性。同时AP与金属氧化物(如二氧化锰)、无机填料(沸石)及其它阻燃剂均具有良好的协同效应。

少量的阻燃增效剂可使氢氧化铝填充材料性能有明显的改善,如抑制滴落、改善机械性能。与氢氧化铝能起到协同作用的无机阻燃增效剂范围很广,主要有金属氧化物与硼酸锌、磷系化合物(红磷、磷酸酯)、硅系化合物、金属硝酸盐(硝酸铜、硝酸银)、聚磷酸铵等。

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