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鹵素阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-10-5 11:55:57 |
鹵素阻燃劑分解產(chǎn)生鹵化氫(HX)，鹵化氫消除高分子材料燃燒反應(yīng)產(chǎn)生活性自由基。
如HX與火焰中鏈反應(yīng)活性物質(zhì)HO?.作用，使上述游離基濃度降低，從而減緩或終止燃燒的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，達(dá)到阻燃的目的。RX → HX.HX + HO→X+ H2ORH + X→ HX + R
聚合物材料炭化。鹵素阻燃劑在燃燒條件下分解出HX后的殘留物可促進(jìn)聚合物材料的脫水炭化，形成難燃的炭化層，減少了低分子量裂解產(chǎn)物的生成量，阻礙燃燒反應(yīng)的正常進(jìn)行。鹵素阻燃劑阻燃效果好，添加量少，對(duì)材料的性能影響較小。但發(fā)煙量大，釋放出的鹵化氫氣體具有腐蝕性，并且會(huì)產(chǎn)生有毒致癌物質(zhì)多溴代苯并惡英和多溴代二苯并呋喃，影響人體正常代謝。
歐盟已在2006年7月1日開始實(shí)施RoHS指令，嚴(yán)格限制多溴二苯醚PBDE、多溴聯(lián)苯PBB的使用。鹵素阻燃劑對(duì)未增強(qiáng)和增強(qiáng)尼龍均很有效，它可以與協(xié)效金屬氧化物、金屬鹽、含磷化合物或成炭劑共同使用。
但是鹵素阻燃劑也會(huì)造成尼龍鏈裂解成可燃單體或由鹵化氫(HX)引發(fā)或催化的類似的東西。鹵素阻燃劑通常使用的是氯化阻燃劑和漠化阻燃劑;氯化阻燃劑主要為六氯環(huán)戊二烯與環(huán)辛二烯發(fā)生狄爾斯-阿爾德反應(yīng)生成的二元加成產(chǎn)物，雙(六氯環(huán)戊二烯)環(huán)辛烷，它在尼龍中最常用。
阻燃尼龍的成分主要包括15%-30%的氯化物添加劑和4%-15%的金屬氧化物協(xié)效劑，協(xié)效劑包括三氧化二銻、三氧化二鐵、氧化鋅和硼酸鋅，三氧化二鐵在尼龍66中是最有效的。溴化阻燃劑單獨(dú)使用時(shí)效果不是很明顯，但通過三氧化二銻的協(xié)同作用后，效果非常明顯。
Br-Sb協(xié)同系統(tǒng)對(duì)PA的阻燃效果非常好的原因是:溴化物受熱釋放的HBr與Sb2O3反應(yīng)生成SbOBr，而SbOBr受熱又放出SbBr3，其中SbBr3是阻燃作用的主要承擔(dān)者，其作用為：①氣相中游離基的捕獲劑。②相對(duì)密度大，起到排除氧氣的作用。③在火焰上空凝聚成液滴或固體微粒，產(chǎn)生壁效應(yīng)散射大量熱量。④由SbOBr分解而來，延長(zhǎng)了澳游離基的釋出時(shí)間，增加了吸熱作用。
磷酸甲苯二苯酯(阻燃劑CDP)物理化學(xué)性質(zhì)
外 觀：無(wú)色透明液體
熔 點(diǎn)：-38℃
沸 點(diǎn)：235-255℃
閃 光 點(diǎn)：232℃
密 度：1.2
酸 值 ( mgKOH/g)：(0.1MAX)
相對(duì)密度 ( 25℃):(1.195-1.212)
游離酚:(0.1%Max)
閃點(diǎn)(開杯): (220Min)
水 份 %(0.1%Max)
磷酸甲苯二苯酯(阻燃劑CDP)用途
本品為阻燃型增塑劑,與樹脂相溶性好，用于聚乙烯醇縮醛、硝酸纖維素、聚氯乙烯、天然橡膠和合成橡膠等；還可用于合成潤(rùn)滑油和液壓油；是磷酸三苯酯的替代品。適用于聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、聚乙烯醇縮醛、硝酸纖維素、乙基纖維素、醋酸丁酸纖維素等。
鹵素阻燃劑對(duì)尼龍?bào)w系具有優(yōu)良的阻燃性、加工性和相容性、良好的耐候性、化學(xué)穩(wěn)定性和電學(xué)性質(zhì)，耐熱穩(wěn)定性高，但缺乏抗紫外光穩(wěn)定性和表面易噴霜，在對(duì)聚合物阻燃的同時(shí)，放出有毒的煙、氣體。因此危害環(huán)境和人類的健康，今后的發(fā)展方向應(yīng)向無(wú)鹵方向發(fā)展，找出一種鹵素阻燃劑的替代物。
十溴二苯乙烷十溴二苯乙烷，他不僅具有十溴二苯醚的諸多優(yōu)點(diǎn)，而且熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性、抗遷移性等多方面都比十溴二苯醚略勝一籌，更重要的是它的分子中不存在醚鍵，所以沒有生成多溴代二苯并二惡烷和多溴代二苯并呋喃的危險(xiǎn)，因此近年來在全球銷售前景十分看好，是一個(gè)值得重視的新型溴系阻燃劑。
十溴二苯乙烷由于熔點(diǎn)極高，而且在樹脂中基本不溶，所以使樹脂具有較高的熱變形溫度，缺點(diǎn)是較低的熔流指數(shù)和較低的沖擊強(qiáng)度。為了克服這兩個(gè)缺點(diǎn)，人們又開發(fā)了十溴二苯乙烷的改性品種，它們可以賦予被阻燃材料較好的加工性能。
提高十溴二苯乙烷阻燃高分子材料沖擊強(qiáng)度的另一個(gè)方法是采用沖擊強(qiáng)度改性劑，最有效的沖擊強(qiáng)度改性劑是SBS和氯化聚乙烯，二者混合使用效果尤佳，可充分發(fā)揮沖擊強(qiáng)度改性劑的作用。
由于溴系、磷系和密胺類阻燃劑在塑料和木材/紙應(yīng)用中增長(zhǎng)勢(shì)頭良好，其用量增速較快。目前，密胺類阻燃劑市場(chǎng)份額很小，僅超過1％，但預(yù)計(jì)其消費(fèi)增速將高于阻燃劑總體平均水平，主要用于塑料和涂料工業(yè)。而其在歐洲市場(chǎng)的用量增速相對(duì)更快，因?yàn)闅W洲禁用和限用某些溴系阻燃劑。與此同時(shí)，美國(guó)和其他國(guó)家的阻燃標(biāo)準(zhǔn)，將繼續(xù)拉動(dòng)阻燃劑消費(fèi)增長(zhǎng)另外，含鹵阻燃劑對(duì)環(huán)境和健康的影響則加快了其被替代的步伐，特別是在頒布禁用指令的歐洲市場(chǎng)。
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