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聚苯乙烯阻燃劑的發(fā)展趨勢(shì)
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-11-8 10:38:22 |
隨環(huán)保呼聲日益提高，鹵系阻燃劑由于發(fā)煙量大、釋放有毒及腐蝕氣體將逐步淡出聚苯乙烯阻燃劑領(lǐng)域，著重使用無(wú)鹵阻燃劑如無(wú)機(jī)阻燃劑和膨脹型阻燃劑將成為聚苯乙烯阻燃劑的發(fā)展趨勢(shì)。
無(wú)機(jī)阻燃劑具有無(wú)毒、無(wú)腐蝕、燃燒時(shí)不造成一次污染、耐高溫的優(yōu)點(diǎn)。但無(wú)機(jī)阻燃劑的添加量大，會(huì)對(duì)聚苯乙烯的加工性能和力學(xué)性能有較大影響。采用表面改性及微細(xì)化可解決上述缺陷。納米無(wú)機(jī)阻燃劑將成為無(wú)機(jī)類聚苯乙烯阻燃劑的發(fā)展趨勢(shì)。
膨脹型阻燃劑由于燃燒時(shí)煙霧少、放出氣體無(wú)害及生成的炭層能有效地防止聚合物熔滴等優(yōu)點(diǎn)非常適合聚苯乙烯阻燃，一直是人們研究的熱點(diǎn)。因此，綜合性能不斷提高和改進(jìn)的新型膨脹型阻燃劑也是聚苯乙烯阻燃劑的發(fā)展趨勢(shì)之一。
由傳統(tǒng)阻燃劑組成的協(xié)同阻燃體系綜合了各自優(yōu)良的性能，阻燃效果好、成本低，既可阻燃又可抑煙，還具有其他一些特殊功能，前景仍十分廣闊。它可通過(guò)與其他阻燃劑復(fù)配，達(dá)到降低阻燃劑用量，提高聚苯乙烯阻燃性能的目的。
納米黏土和碳納米管將是未來(lái)聚苯乙烯阻燃劑研究的重點(diǎn)發(fā)展方向，和其他傳統(tǒng)阻燃劑的復(fù)配將是未來(lái)的主流阻燃劑。
目前任何一種阻燃劑都有一些自身的缺陷，未來(lái)所需要的聚苯乙烯用阻燃劑不但要大幅提高阻燃性能，同時(shí)還能提高力學(xué)性能、熱性能及其他物理性能。此外，阻燃劑還需滿足無(wú)毒無(wú)臭、無(wú)污染、制造簡(jiǎn)單、原料來(lái)源豐富等特點(diǎn)。未來(lái)開發(fā)的復(fù)配阻燃劑將具有高效阻燃、低煙、無(wú)毒、綠色環(huán)保、低填充量、低成本、多功能、精細(xì)型等特點(diǎn)。因此，今后應(yīng)該深入研究無(wú)機(jī)阻燃劑的表面改性技術(shù)，解決分散性、界面黏結(jié)性等問(wèn)題以減少其劣化材料力學(xué)性能的影響，進(jìn)一步開發(fā)新型膨脹型阻燃劑和阻燃協(xié)效劑。
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)
海關(guān)編碼HS：29199000
產(chǎn)品最重要的指標(biāo)：無(wú)色透明液體，水分≤0.1，酸值≤0.1，色 度≤50，磷含量：9.4±0.5
退稅：目前磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)退稅為9%
原材料：以三氯氧磷和環(huán)氧氯丙烷為原料。
屬于幾類危險(xiǎn)品：目前磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)屬于普貨出口。
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)主要用于軟硬聚氨酯泡沫,環(huán)氯樹酯,聚本乙烯,醋酸纖維素,乙基纖維素樹脂和酚醛塑料,及槍式泡沫填縫劑的生產(chǎn).特別推薦用剛性聚氨酯泡沫中具有優(yōu)良的熱導(dǎo)及水解穩(wěn)定性,特別適用于ASTM84(II),用于化合物聚氨酯泡沫和不飽和樹酯及酚醛塑料在低溫時(shí)具有低粘性.通常還與三氧二銻配合使用,以提高阻燃效率.
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)是用于條狀﹑快狀泡沫生產(chǎn)中的火焰阻燃劑.它是一種成本低廉的火焰阻燃劑,且具有良好的穩(wěn)定性.用于阻燃聚氨酯泡沫塑料，不飽和聚酯，液態(tài)酚醛樹脂，粘合劑等重要的阻燃性增塑劑。也可用在礦用運(yùn)輸帶（特別是煤礦）、導(dǎo)風(fēng)筒、電線電纜、蓬布、壁紙、人造革、卷布滾等。在氰酸醚或聚醚與催化劑的混合物中的儲(chǔ)存穩(wěn)定性甚佳。
采用聚苯乙烯-g-MAH作為相容劑，將聚苯乙烯插入到層狀硅酸鹽的片層結(jié)構(gòu)中，形成的納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性顯著提高，熱降解反應(yīng)受到極大的阻礙，燃燒過(guò)程中會(huì)在表面形成致密的炭層，復(fù)合材料的阻燃性能提高。阻燃機(jī)理一般認(rèn)為是燃燒時(shí)形成的隔熱、絕緣、低透氣性的堅(jiān)硬焦炭層阻止了外界氧的供應(yīng)，熱降解生成的易揮發(fā)物的逸出、燃燒熱量的擴(kuò)散等使聚苯乙烯阻燃性能得到提高。
IFR與黏土具有協(xié)同效應(yīng)，黏土可與聚磷酸銨發(fā)生反應(yīng)形成磷酸鋁和類陶瓷結(jié)構(gòu)，增加了膨脹炭層的保護(hù)作用，使聚苯乙烯具有更加優(yōu)良的阻燃性能。采用PA6代替PER作為成炭劑組成的IFR具有熔滴、阻燃效果差的缺點(diǎn)，加入4%的納米蒙脫土不僅克服了熔滴的缺點(diǎn)，還使拉伸強(qiáng)度提高了44.3%;此外，還提高了聚苯乙烯的熱穩(wěn)定性，使殘?zhí)柯试黾恿?2%。納米蒙脫土可以增強(qiáng)界面黏結(jié)力，提高材料的韌性，起到了增容作用。
瞿英俊等以IFR為阻燃劑、蒙脫土為協(xié)效劑、 聚苯乙烯-g-MAH為增容劑對(duì)聚苯乙烯進(jìn)行了阻燃改性。結(jié)果表明，蒙脫土的加入降低了聚苯乙烯/IFR體系的阻燃性能和力學(xué)性能，但在一定程度上解決了體系燃燒時(shí)的濃煙現(xiàn)象。當(dāng)IFR用量為35份時(shí)，體系的垂直燃燒性能達(dá) 到FV-0級(jí)，燃燒殘余物形成致密的炭層，且具有良好的力學(xué)性能和加工性能。
常規(guī)阻燃劑很難使聚苯乙烯獲得理想的熱釋放速率，在聚苯乙烯中添加少量碳納米管后，其阻燃性能獲得很大提高，甚至高于聚苯乙烯/有機(jī)黏土納米復(fù)合材料的阻燃性能。碳納米管具有親油性，在聚苯乙烯中的分散比黏土要容易得 多，不需要有機(jī)改性處理以及使用溶劑，不會(huì)帶來(lái)因?yàn)橛袡C(jī)改性劑熱穩(wěn)定性較差對(duì)聚苯乙烯阻燃性能和力學(xué)性能的負(fù)面影響。此外，碳納米管的熱降解溫度極高，不會(huì)影響加工過(guò)程。碳納米管是一種環(huán)境友好的添加型阻燃劑，在循環(huán)使用或摒棄時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。
李文華等采用溶液法制備了聚苯乙烯/碳納米管復(fù)合材料。研究發(fā)現(xiàn)，碳納米管具有異相成核的作用，加入了碳納米管后，聚苯乙烯的晶粒明顯細(xì)化，且復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和阻燃性能得到了明顯提高。
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