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阻燃剂新型技术

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-10-20 13:12:45
自1908年,G.A.Engelard等用天然橡胶与氯气反应制得阻燃氯化橡胶,开创了以化学方法阻燃高聚物的先河以来,特别是近40年高分子工业迅速发展的需求,阻燃技术得到了飞速的发展,开发出许多高效的、新型的阻燃剂。随着技术的发展,涌现出许多阻燃剂新型技术

阻燃剂新型技术之微胶囊化技术:将微胶囊化应用于阻燃剂中,是近年来发展起来的一项新技术。微胶囊化的实质,是把阻燃剂粉碎分散成微粒后,将有机物或无机物对之进行包囊,形成微胶囊阻燃剂,或以表面很大的无机物为载体,将阻燃剂吸附在这些无机物载体的空隙中,形成蜂窝式微胶囊阻燃剂。

微胶囊技术具有可防止阻燃剂迁移、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及制造多功能阻燃材料也十分有利。我国目前正在探索,如湖南塑料研究所研制的微胶囊化红磷母料,成功应用在PR、PP、 PS、ABS树脂中,阻燃效果良好;安徽化工研究院研制出微胶囊化磷酸二溴苯酯、微胶囊化氯蜡-70等, 也取得了很好的效果。

阻燃剂新型技术之超细化技术:无机阻燃剂具有稳定性高、不易挥发、烟气毒性 低和成本低等优点,目前越来越受到人们的青睐。但是由于其与合成材料的相容性较差、添加量大,使得材料的力学性能和耐热性能都有所降低。因此,对无机阻燃剂进行改性,增强其与合成材料的相容性,降低用量成为无机阻燃剂的发展趋势之一。

目前,氢氧化铝(ATH)的超细化、纳米化是主要研究开发方向。ATH的大量添加会降低材料的机械性能,然后通过ATH的微细化再进行填充,反而会起到刚性粒子增 塑增强的效果,特别是纳米级材料。


磷酸三苯酯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。磷酸三苯酯tpp用途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。


由于阻燃作用的发挥是由化学反应所支配的,而等量的阻燃剂,其粒径愈小,比表面积就愈大,阻燃效果就愈好。超细化也是从亲和性方面考虑的,正因为氢氧化铝与聚合物的极性不同,从而才导致以其为阻燃型的复合材料的加工工艺和物理机械性能的下降,超细纳米化的ATH,由于增强了界面的相互作用;可以更均匀地分散在基体树脂中,从而能更有效地改善共混料的力学性能。运用超细化技术的阻燃聚合物将有机聚合物的柔韧性好、密度低、易于加工等优点与无机填料的强度和硬度较高、耐热性、不易变形高度结合,显示了强大的生命力。

阻燃剂新型技术之表面改性技术:无机阻燃剂具有较强的极性与亲水性,同非极 性聚合物材料相容性差,界面难以形成良好的结合和粘接。为改善其与聚合物间的粘接力和界面亲和性,采用偶联剂对其进行表面处理是最为有效的方法之一。常用的偶联剂是硅烷和钛酸酯类,如经硅烷处理后的ATH阻燃效果好,能极有效提高聚酯的弯曲强度和环氧树脂的拉伸强度。

经乙烯-硅烷处理的ATH可用于提高交联乙烯-醋酸乙烯共聚物的阻燃性、耐热性和抗湿性。钛酸酯类偶联剂和硅烷偶联剂可以并用,能产生协同效应。另外,烷基乙烯酮异氰酸和含磷钛酸盐等可作为ATH表面处理的偶联剂。经过表面改性处理后的ATH表面活性得到了提高、增加了与树脂之间的亲和力、改善了制品的物理机械性能、增加了树脂的加工流动性、降低了ATH表面的吸湿率、 提高了阻燃制品的各种电气性能,而且可以将阻燃效果由V-1级提高到V-O级。

阻燃剂新型技术之复配协同技术:在实际生产应用中,单一的阻燃剂总存在这样或那样的缺陷,而且使用单一的阻燃剂很难满足越来越高的要求。阻燃剂的复配技术就是磷系、卤系、氮系和无机阻燃剂之间,或某类内部进行复合化,寻求最佳经济和社会效益。阻燃剂复配技术可以综合两种或两种以上阻燃剂的长处,使其性能互补,达到降低阻燃剂的用量,提高材料阻燃性能、加工性能及物理机械性能等目的。

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