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    無鹵、低煙、低毒的環保型阻燃劑研發概況
    所屬欄目:公司動態 資源來源:本站 發布時間:2015-10-27 11:45:05 點擊次數:11065

    中國環氧樹脂行業在線消息,面對越來越嚴格的環保、安全要求,在應用更趨廣泛的塑料、樹脂領域,新型阻燃劑異軍突起,無鹵、高效、低煙、低毒已成為其發展方向。塑料和樹脂的消費愈來愈廣泛地進入生產和生活的各個領域,但與此同時由于塑料和樹脂的可燃性引起的火災也帶來了人員傷亡和經濟損失。因此從60年代起,一些發達國家即開始生產和應用阻燃塑料。70年代,國外阻燃劑的消費量和品種快速增長,年增長率為6~8%。目前阻燃劑的消費量已躍居塑料助劑第二位,成為僅次于增塑劑的大品種。 我國阻燃料學的研究起步較晚,1985年國內的阻燃劑品種只有40多種。產量約為5000噸,僅為美國阻燃劑年產量的十分之一;但到1998年,國內阻燃劑的年產量已達7萬多噸,2000年需求量達9萬多噸,目前年生產規模已達13萬噸左右。我國阻燃劑產品中氯系占69%,無機體系僅占阻燃劑的17%左右,其中有一半為二氧化二銻,而氫氧化鋁、氫氧化鎂還不到10%;鹵系約占整個阻燃劑的80%。與國外阻燃劑以無機體系為主(占總體的50~60%),主要品種是氫氧化鋁和氫氧化鎂的現狀比,結構還有待優化。據專家介紹,阻燃劑種類繁多,可分為:有機阻燃劑和無機阻燃劑。具代表性的阻燃劑是氯系、溴系、磷系及氫氧化鋁、氫氧化鎂等。

    有機阻燃劑有三大類,其特點各異。

    一是氯系阻燃劑:以含氯量較高的氯化石蠟為主,其申主要是氯蠟-52和氯蠟-40。目前氯系阻燃劑正朝著無污染、高純度、高熱穩定性、高含氯量方向發展,其代表產品是氯蠟-70,國外已經使用的全氯環戊癸烷和反應型氯系阻燃劑氯菌酸國內尚無工業化產品。

    二是溴系阻燃劑:大多在200℃~300℃下分解,分解時通過捕捉高分子材料降解反應生成的自由基,延緩或終止燃燒的鏈反應,釋放出的HBr是一種難燃氣體,可以覆蓋在材料的表面,起到阻隔表面可燃氣體的作用。溴系阻燃劑的適用范圍廣泛,是目前世界上產量最大的有機阻燃劑之一,主要產品有十溴二苯醚、四澳雙酚A、五溴甲苯和六溴環十二烷等。

    三是磷系阻燃劑:也是一種阻燃性能良好的阻燃劑,在全球阻燃劑非鹵化動向的驅使下,國外對此進行了大量的研究。有機磷系阻燃劑主要產品有磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯類的特點是具有阻燃與增塑雙重功能。含磷無機阻燃劑主要產品有紅磷阻燃劑、磷酸銨鹽、聚磷酸銨等。紅磷的阻燃效果比磷酸酯類的阻燃效果更好。其用量也在增加。含磷無機阻燃劑因其熱穩定性好、不揮發。不產生腐蝕性氣體、效果持久、毒性低等優點而獲得廣泛的應用。

    無機阻燃劑分解溫度高,除了有阻燃效果外,還有抑制發煙和氯化氫生成的作用,目前國外工業發達國家無機阻燃劑消費量遠遠高于有機阻燃劑。主要使用的品種有氫氧化鋁、氫氧化鎂、紅磷、三氧化二梯等。氫氧化鋁是集阻燃、抑煙、填充三大功能于一身的阻燃劑,無毒、無腐蝕、穩定性好、高溫下不產生有毒氣體,且價格低廉,來源廣泛。

    氫氧化鎂在340℃~490℃之間分解。熱穩定性好,具有良好的阻燃及消煙效果,特別適宜于加工溫度較高的聚烯烴塑料。氫氧化鋁和氫氧化鎂兩者復合使用能相互補充,其阻燃性能比單獨使用效果要好。 鹵素阻燃劑的優點是用量少、阻燃效率高且適應性廣,但其嚴重缺點是燃燒時生成大量的煙和有毒且具腐蝕性的氣體,危害很大。近幾年開發無鹵阻燃劑取代鹵素阻燃劑已成為世界阻燃發展趨勢。研究開發新型阻燃劑,降低材料燃燒時的煙量及有毒氣體量,成為近年來阻燃領域中的重點研究課題之一。

    目前采用的抑煙劑主要以金屬氧化物、過渡金屬氧化物為主,主要有硼酸鋅、鋁化合物(三氧化鋁、鉛酸銨)及其復配物、鎂-鋅復合物、二茂鐵、氧化錫、氧化銅等。協同體系阻燃效果好、成本低,既可阻燃又可抑煙,還具有一些特殊功能,常用的協同體系主要是鹵-磷、銻-磷、磷-氮等,達到提高阻燃性能的目的。紅磷是主要的阻燃協效制之一,它對氫氧化鋁、氮等阻燃體系都有協效作用。


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