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基板阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-1-28 17:26:39 |
作為電子元件載體是印制線路板的基板。為了防止因短路而發(fā)生的電熱故障引起的燃燒事故，要求基板有阻燃性。因此在制作基板時，樹脂中往往要加入基板阻燃劑，但阻燃性能較好的基板阻燃劑大多數(shù)是鹵素化合物。
現(xiàn)在已經(jīng)可以確定，廢棄的印制線路板由于含有基板阻燃劑，在作為垃圾焚燒時，會產(chǎn)生嚴重污染環(huán)境的二嘿英，而成為嚴格禁止的污染物。二嗯英屬于氯化三環(huán)芳烴類化合物，是由200多種異構(gòu)體、同系物等組成的混合體，主要來自垃圾的焚燒、農(nóng)藥、含氯等有機化合物的高溫分解或不完全燃燒。有極高的毒性，又非常穩(wěn)定。屬于致癌物質(zhì)。由于極難分解，人體攝入后就無法排出，從而嚴重威脅人類健康。
因此，禁止使用含有鹵素類阻燃劑的印制板已經(jīng)成為世界性趨勢，開發(fā)和使用無鹵化印制板引起越來越多人的關(guān)注。現(xiàn)在，可以向市場供應(yīng)無鹵素印制線路板的廠家已經(jīng)從兩年多以前的幾家發(fā)展成為包括日本、美國、歐洲、韓國、中國和中國臺灣省等國家和地區(qū)在內(nèi)的近二十家。
所謂無鹵素PCB板，就是不采用鹵素類阻燃劑的PCB板。由乎阻燃性同樣疆PCB的重要指標(biāo)，因此，不是簡單地將基板阻燃劑從基板組分中去掉就能完事的是要由非鹵素類阻燃劑取代鹵素類阻燃劑。
可以用來做阻燃劑的化學(xué)物質(zhì)分為有機類和無機類。有機類中除鹵素外，可以選用的有含磷的有機物、有機醇類等。無機物可以用硼酸、硼砂、硅樹脂、水玻璃、鎢酸鈉等。也可以是兩種以上的組合物。選用的原則除了無鹵素以外，還要能滿足印制線路板的其他性能如介電性、防潮性能等。更好的解決方案是采用新型基板材料，如陶瓷類基板、鋁氧化基板、應(yīng)用納米材料的基板等。
紅磷，商品化的主要為紅磷母粒。一般也稱之為環(huán)保型阻燃劑。與鹵系阻燃劑阻燃原理截然不同。對于聚乙烯有著相對不錯的阻燃效果。在阻燃尼龍中也經(jīng)常應(yīng)用。但是對于側(cè)鏈較多的聚丙烯阻燃效率實在平平。對加工工藝和制品顏色更加挑剔，選用紅磷做阻燃劑往往是無奈之選。紅磷的優(yōu)點是對其它助劑不太挑剔。
HBE高溴環(huán)氧樹脂，是由四溴雙酚A和環(huán)氧丙烷在催化劑存在下進行開環(huán)醚化反應(yīng)，再在氫氧化鈉存在下進行閉環(huán)反應(yīng)制得。
磷酸三苯酯tpp原材料是三氯氧磷、三氯化磷、苯酚，利用三氯氧磷直接熱法和三氯化磷冷法磷 ，將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亞磷酸三苯酯，繼續(xù)在70℃下通入氯氣生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下進行水解生成磷酸三苯酯tpp。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進行減壓蒸餾得成品。
HBE高溴環(huán)氧樹脂，在環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)中引進了溴原子，即保持環(huán)氧樹脂的優(yōu)良特性，又可達到阻燃自熄的效果，是一種有效地高分子阻燃劑，可用于配制自熄性阻燃膠粘劑和灌封料。
溴作為許多產(chǎn)品的重要阻燃元素，在世界上已得到廣泛的應(yīng)用，這些產(chǎn)品包括家用電器、涂料、家具和火焰阻燃劑等，但溴元素已被大量的科學(xué)試驗證明，是現(xiàn)代社會水資源、土壤和大氣毒性污染的“元兇”之一，主要為激素、遺傳和神經(jīng)毒素，歐盟已制定指令要求在產(chǎn)品中限期禁止使用溴元素。“水火無情”，積極研究開發(fā)替代現(xiàn)行溴元素成分的滅火阻燃劑技術(shù)，成為歐盟第七研發(fā)框架計劃(fp7)全額資助支持的，由荷蘭環(huán)境研究所(ies)科技人員領(lǐng)導(dǎo)的，歐盟多國科技人員參與的歐洲enfiro研發(fā)團隊的當(dāng)務(wù)之急。
歐委會為溴元素可替代技術(shù)確定了必須保證的三大目標(biāo)：1)生產(chǎn)制造與應(yīng)用上的經(jīng)濟可行性；2)環(huán)境友好與安全可靠性；3)產(chǎn)品的生命周期盡可能循環(huán)再利用。
研發(fā)出的基于金屬、磷或納米粘土(nanoclay)的創(chuàng)新型阻燃劑技術(shù)，同現(xiàn)行的溴阻燃劑技術(shù)相比，其經(jīng)濟上的性價比、阻燃的安全可靠性和經(jīng)濟社會環(huán)境效益，完全可替代溴阻燃劑成為“后來居上”的新一代阻燃產(chǎn)品技術(shù)。其毒性研究，如阻燃性，可燃性、毒性、火勢蔓延和煙量，以及無聚合物/鹵素值均大大低于溴阻燃劑。
創(chuàng)新型的阻燃技術(shù)，不僅為消防安全做出了重要貢獻，還可進一步推廣應(yīng)用于印刷電路板、聚合物和紡織物涂層等領(lǐng)域。
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