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高分子聚合物阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-9-23 12:07:28 |
降低聚合物材料的可燃性早己是材料領(lǐng)域研究的目標(biāo)，科學(xué)工作者一直在研究高分子聚合物阻燃劑。
阻燃高分子材料主要由高分子材料基體和阻燃劑制成。即通過在高分子材料加工過程中加入添加型阻燃劑或通過反應(yīng)型阻燃劑參與高分子材料的化學(xué)反應(yīng)成為其中的結(jié)構(gòu)單元從而賦予高分子材料阻燃性。
在高分子聚合物阻燃劑中，最常用的方法是使用填料型阻燃劑。它與結(jié)構(gòu)阻燃法相比，具有工藝簡便、成本低廉、原料來源較為廣泛、操作方便和阻燃效果較為明顯等特點。環(huán)氧樹脂常用的填料型阻燃劑有鹵化物、磷化物、水合氧化鋁、鋁酸鈣和多磷酸銨等。這些高分子聚合物阻燃劑單獨使用時就可達到較好的阻燃效果，若經(jīng)過預(yù)處理或與其他阻燃劑配合使用則阻燃效果更佳。
鹵系阻燃劑，如十溴聯(lián)苯醚、四溴鄰苯二甲酚酐、二溴新戊二醇等等，是使用最早的一類阻燃劑。鹵系阻燃劑的阻燃效率高、價格低、添加量少、相容性好、阻燃穩(wěn)定性好，能保持制品原有的理化性能，而且價格使用，品種多，使用范圍廣。
同時鹵系阻燃劑也是備受爭議的一類阻燃劑，因為鹵系阻燃劑發(fā)煙量大，且釋放出的鹵化氫氣體具有強腐蝕性和毒性，潛藏著二次危害。尤其是二噁英問題的出現(xiàn)出現(xiàn)后，有關(guān)含鹵化物的阻燃劑帶來的環(huán)境安全問題引起了人們廣泛的關(guān)注。由于傳統(tǒng)鹵系阻燃劑對環(huán)境和身體健康產(chǎn)生的不利影響，
歐盟從2000年開始限制了鹵系阻燃劑的使用。2003年歐盟頒布了“廢棄電子電器設(shè)備指令(WEEE)”和“電子電器設(shè)備中禁用有害物質(zhì)指令(RoHS)”兩項指令9，進一步限制了鹵系阻燃劑的使用。因而，采用無鹵環(huán)境友好型阻燃材料與產(chǎn)品已是不爭的事實。目前，阻燃材料中越來越多的使用具有環(huán)境安全性和使用安全性的無毒、無公害的無機阻燃劑和有機磷系阻燃劑。
磷酸二苯基異辛酯(阻燃劑DPOP)產(chǎn)品用途
主要用于PC﹑PVC﹑PVA﹑CA﹑CAB﹑CN﹑EC﹑EPOXY﹑酚醛樹脂﹑丙烯酸類樹脂﹑腈類樹脂中,可用作增塑劑和橡膠添加劑。可以改善ABS 樹脂的耐熱性和透明度，還可用做熱穩(wěn)定劑。
包裝:200公斤/鐵桶，1000Kg/IBC桶、20噸/ISOTANK。
常用的無機阻燃劑主要是氫氧化鋁（三水合氧化鋁）和氫氧化鎂。在環(huán)氧樹脂燃燒時，通過分解，轉(zhuǎn)移燃燒熱，稀釋氧氣，從而中斷燃燒，發(fā)揮阻燃效應(yīng)，具有有無鹵、無毒、抑煙、價廉的特點，此外還能催化聚合物產(chǎn)生的CO轉(zhuǎn)化為CO210。但是需大量添加才有效果顯著，而無機阻燃劑的大量添加勢必會對材料的力學(xué)性能造成不良影響。
19世紀納米技術(shù)的發(fā)展給金屬氫氧化物帶來了福音，與此同時人們發(fā)現(xiàn)無機阻燃劑的粒徑大小對阻燃性能有直接的影響1112。為了克服金屬氫氧化物阻燃劑的的缺點，發(fā)揮其長處，近年來，金屬氫氧化物阻燃劑逐漸開始向超細化發(fā)展。金屬氫氧化物阻燃劑的超細化雖然降低了阻燃劑的添加量，但是超細化的加工過程也給工業(yè)生產(chǎn)提高了相應(yīng)的成本。
Daniela K?nnicke等13分別考察了微米和納米粒徑的氫氧化鋁（ATH）對碳纖維增強環(huán)氧樹脂的阻燃性能。研究發(fā)現(xiàn)：粒徑的降低可以提高ATH的阻燃效果；當(dāng)納米ATH的質(zhì)量分數(shù)為20%時，相比純環(huán)氧樹脂熱釋放量降低了11%，而相比碳纖維增強環(huán)氧樹脂的熱釋放量降低則可達38%。
王新龍等14合成了9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物（DOPO），并讓DOPO與環(huán)氧樹脂反應(yīng)合成了阻燃的含磷環(huán)氧樹脂，并與納米級氫氧化鋁（ATH）制備了含磷環(huán)氧樹脂/納米氫氧化鋁復(fù)合材料。研究發(fā)現(xiàn)：700℃時成炭率15.73%，氧指數(shù)為24%，初步表明有較好的阻燃效果。
隨著環(huán)境保護意識的增強，人們要求阻燃劑具有阻燃性能優(yōu)，有毒氣體和煙霧的釋放量少，不過多地損害被阻燃基材的各種使用性能等優(yōu)點。特別是阻燃材料無鹵化的趨勢使傳統(tǒng)的阻燃劑面臨嚴峻的挑戰(zhàn)，這就給含磷阻燃劑的發(fā)展提供了良好的機遇，使它成為自20世紀90年代以來阻燃領(lǐng)域內(nèi)研究熱點之一。開發(fā)出了磷酸三苯酯、磷酸三甲酚酯與磷酸三丁酯等常用增塑劑并且具有很好的阻燃作用磷酸酯的品種很多，用途非常廣，但大多數(shù)磷酸酯為液體，具有耐熱性差、發(fā)揮性大、相容性不理想等缺點。為此開發(fā)高分子量的縮聚磷酸酯稱為磷系阻燃劑的發(fā)展方向之一。該類阻燃劑大多為酚類磷酸酯、氧化膦和膦酸酯型。
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