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聚氨酯環(huán)保型阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-11-29 10:54:55 |
隨著人們環(huán)保、安全、健康意識的日益增強(qiáng)，世界各國開始把聚氨酯環(huán)保型阻燃劑作為研究開發(fā)和應(yīng)用的重點(diǎn)，并已經(jīng)取得了一定的成果。阻燃劑按有效元素分類，可分為磷系、氯系、溴系和銻基、鋁基、硼基阻燃劑等。
根據(jù)阻燃有效元素又可以將阻燃劑分為無鹵阻燃劑、溴系阻燃劑、鹵—磷協(xié)同阻燃劑及其他阻燃劑，幾種環(huán)保阻燃劑都具有廣闊的應(yīng)用前景。
無鹵、低煙、低毒的聚氨酯環(huán)保型阻燃劑一直是人們追求的目標(biāo)，近年來全球一些阻燃劑供應(yīng)和應(yīng)用商對阻燃無鹵化表現(xiàn)出較高熱情，對無鹵阻燃劑及阻燃材料的開發(fā)也投入了很大的力量。據(jù)分析，聚氨酯環(huán)保型阻燃劑主要品種為磷系阻燃劑及無機(jī)水合物。
前者主要包括紅磷阻燃劑，無機(jī)磷系的聚磷酸銨(app)、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸酯等，有機(jī)磷系的非鹵磷酸酯等。后者主要包括氫氧化鎂、氫氧化鋁、改性材料如水滑石等。聚磷酸銨、水滑石為該系列環(huán)保型且市場前景較好的代表產(chǎn)品，以下就這兩種產(chǎn)品展開分析。
據(jù)2014-2019年全球阻燃劑行業(yè)市場競爭力格局與企業(yè)投資發(fā)展策略研究報(bào)告顯示，早在2005年我國聚磷酸銨產(chǎn)量就超過2萬t，除滿足國內(nèi)需求外還有少量出口。我國聚磷酸銨生產(chǎn)能力主要集中于西南、華東和中南地區(qū)，以西南地區(qū)產(chǎn)量最大，其次為華東和中南地區(qū)。華北、東北、西北等地區(qū)很少有聚磷酸銨生產(chǎn)。
阻燃行業(yè)立法和阻燃標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)出臺。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速增長，城鎮(zhèn)固定資產(chǎn)投資增速加快，高分子合成材料的應(yīng)用更為廣泛，但同時(shí)火災(zāi)的發(fā)生數(shù)量呈上升趨勢，重大、特大火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，這些火災(zāi)在吞噬人民生命財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí)，也推動政府加快建立健全防火安全方面的法律法規(guī)。
近幾年，我國政府密集出臺了一系列針對防火安全的政策和標(biāo)準(zhǔn)，比如《阻燃制品標(biāo)識管理辦法》、《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》、《關(guān)于進(jìn)一步明確民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關(guān)要求的通知》以及修訂后的《中華人民共和國消防法》等，這些法律法規(guī)的陸續(xù)出臺為今后的防火安全措施的執(zhí)行打下了法律基礎(chǔ)。
磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃劑TCEP)
外觀：純凈的磷酸三(2-氯乙基)酯為無色或淡黃色油狀透明液體，具有淡奶油味。
折光率（n20D）1.4731
沸點(diǎn)194℃，閃點(diǎn)225℃
凝固點(diǎn)-64℃
分解溫度240-280℃
粘度38-47厘泊（20℃）
磷含量10.8%
氯含量37.3%,與一般有機(jī)溶劑（如醇、酮、芳烴、氯仿等）相溶，不溶于脂肪族烴，幾乎不溶于水、且水解穩(wěn)定性良好，在堿性溶液中有少量分解，本品無明顯腐蝕性。
磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃劑TCEP)用途：
1.磷酸三(2-氯乙基)酯具有極佳的阻燃性，優(yōu)良的抗低溫性及抗紫外線性，其蒸氣只能在225℃以上用明火直接點(diǎn)燃方可燃燒，但移走火源則即刻自熄。以本品為阻燃劑不但可提高被阻燃材料的材料級別，而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗靜電性。常用于阻燃以硝基纖維和醋酸纖維為基材的油漆涂料，不飽和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛樹脂等，也可用于軟質(zhì)聚氯乙烯的增塑阻燃劑。本品用于不飽和聚酯添加量為10%～20%，在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚為原料)中可為10%左右，在軟質(zhì)聚氯乙烯中用作輔助增塑阻燃劑時(shí)為5%～10%。阻燃劑、鈾、釷、钚、锝等稀有金屬的分離溶劑或萃取劑。
2.本品廣泛用于化纖織物、醋酸纖維素作阻燃劑，除具有自熄性外，還可改善耐水性、耐寒性及抗靜電性。一般用量5～10份。本品為合成材料的優(yōu)良阻燃劑，兼具有良好的增型作用，廣泛用于醋酸纖維素、硝基纖維清漆、乙基纖維素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛樹脂等，所制得的產(chǎn)品除具有自熄性外，還可改善制品的物理性能，制品手感柔軟，也可稱為石油添加劑和稀有元素的萃取劑，并且還是阻燃橡膠輸送帶的主要阻燃材料，一般添加量為5%～10%。
3.用作添加型鹵代磷酸酯類阻燃劑和增塑劑。分子中同時(shí)含磷和氯，阻燃效果顯著，不易揮發(fā)及水解，對紫外線穩(wěn)定性好。適用于酚醛樹脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纖維素涂料的阻燃劑、聚氯乙烯阻燃性增塑劑、金屬萃取劑、汽油添加劑及聚酰亞胺加工助劑等。能夠改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗靜電性。參考用量5%～20%.
中國阻燃劑制造業(yè)近年來發(fā)展迅速。國內(nèi)阻燃劑行業(yè)雖然起步較晚，但是發(fā)展十分迅速。2000年前后，我國阻燃劑的產(chǎn)能在10萬噸左右，其中氯化石蠟約占3/4，且開工率只有50%左右9，而在歐美發(fā)達(dá)國家，氯化石蠟已經(jīng)是幾十年前的產(chǎn)品，目前該產(chǎn)品將逐步退出市場。
近幾年來，我國阻燃劑行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐漸從以鹵系阻燃劑為主的格局，轉(zhuǎn)變?yōu)橐喳u系、磷系阻燃劑為主的格局，在目前全球阻燃劑無溴化的背景和趨勢下，歐美等發(fā)達(dá)國家的鹵系阻燃劑的占比正逐步降低。因此，我國阻燃劑行業(yè)在市場規(guī)模擴(kuò)大及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整方面均有巨大的發(fā)展空間。
中國阻燃劑消費(fèi)市場仍處于起步階段。目前我國生產(chǎn)的阻燃劑大多直接出口，或者經(jīng)過合成加工后，以制成品的形式出口至歐美、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，目前國內(nèi)終端消費(fèi)市場中的各類材料很少進(jìn)行過阻燃處理。歐美等發(fā)達(dá)國家對建筑材料、電子電氣部件、玩具、床上用品等產(chǎn)品有嚴(yán)格的防火等級要求，而我國阻燃塑料在塑料中的比例很低，與歐美發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的差距較大。
自2006年以來，我國雖然陸續(xù)出臺了一些防火安全方面的專項(xiàng)法規(guī)，但是由于監(jiān)管和執(zhí)行方面的原因一直未能嚴(yán)格貫徹，下游材料制造及應(yīng)用企業(yè)出于成本方面的考慮也沒有自覺執(zhí)行該類標(biāo)準(zhǔn)。而在歐美、日本等發(fā)達(dá)國家，政府對各類材料的阻燃性能有嚴(yán)格的強(qiáng)制性要求。由此可見，國內(nèi)阻燃劑行業(yè)要達(dá)到發(fā)達(dá)國家的水平，還有很長的路要走。
溴系阻燃劑比例過高，結(jié)構(gòu)不合理。與歐美發(fā)達(dá)國家的相比，中國國內(nèi)阻燃劑市場中，溴系阻燃劑的比例偏高。
美國和歐洲地區(qū)的溴系阻燃劑使用量占阻燃劑總使用量的比例較少，且呈下降趨勢。這是因?yàn)椋瑤追N溴系阻燃劑中的產(chǎn)品由于存在安全和環(huán)保方面的問題，已經(jīng)被《rohs指令》和《斯德哥爾摩公約》等法律法規(guī)限制或禁用，而這些法律法規(guī)的發(fā)起和適用國家或地區(qū)就是歐洲或美國。
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