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鹵系阻燃劑 硅系阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-11-6 19:00:35 |
鹵系阻燃劑是世界上產(chǎn)量最大的有機(jī)阻燃劑之一，添加量少、阻燃效果顯著在阻燃領(lǐng)域中占據(jù)重要地位。主要是利用阻燃劑與阻燃助劑如Sb2O3的協(xié)同效應(yīng)抑制氣態(tài)燃燒反應(yīng)的方法來阻止PP的燃燒。
常用的鹵系阻燃劑有十溴二苯醚、八溴醚、四溴雙酚A、六溴環(huán)十二烷等，以十溴二苯醚用量最大。有機(jī)鹵化物是PP傳統(tǒng)阻燃劑，鹵化物Sb2O3阻燃體系阻燃效果好，但燃燒時(shí)發(fā)煙量大，產(chǎn)生大量腐蝕性和有毒氣體。鹵系阻燃劑常和其它阻燃劑配合以充分發(fā)揮阻燃效果。
鹵系阻燃劑和無機(jī)阻燃劑混配可發(fā)揮復(fù)合阻燃劑的協(xié)同效應(yīng)。將質(zhì)量比為1:1的Mg(OH)2和Sb2O3(Br Sb)的混合物填充PP PE共聚物，Br Sb限制了試樣點(diǎn)燃后強(qiáng)放熱現(xiàn)象，Mg(OH)2和Br Sb合用使得Br Sb阻燃行為向高溫移動(dòng)，改善了聚合物的熱穩(wěn)定性和阻燃性。在玻纖增強(qiáng)PP中加入溴化丙烯酸鹽、Sb2O3 (Sb Br)和Mg(OH)2賦予材料阻燃特性。溴化單體不僅可以和PP反應(yīng)，而且還可以和玻纖以及Sb2O3粒子起反應(yīng);溴化丙烯酸鹽可提高PP的阻燃性能，溴化丙烯酸鹽和Sb2O3的反應(yīng)也增強(qiáng)了PP的阻燃性能。
于莉研究了十溴二苯醚(FR10)及其與Sb2O3、紅磷配合使用對EPDM PP阻燃和力學(xué)性能的影響，F(xiàn)R10與Sb2O3和FR10與紅磷在EPDM PP中并用有協(xié)同阻燃作用，F(xiàn)R10與紅磷并用比FR10與Sb2O3的并用阻燃效果好。
鹵系阻燃劑作為有機(jī)阻燃劑的一個(gè)重要品種，是最早使用的一類阻燃劑。由于其價(jià)格低廉、穩(wěn)定性好、添加量少、與合成樹脂材料的相容性好，而且能保持阻燃劑制品原有的理化性能，是目前世界上產(chǎn)量和使用量最大的有機(jī)阻燃劑。
鹵系阻燃劑分解產(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。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
外觀：白色片狀結(jié)晶
含量：≥99%；
酸值(mgKOH/g)：≤0.1；
游離酚：≤0.1%；
凝固點(diǎn)：≥47.0℃
色度(APHA)：≤60；
水分：≤0.1%
密度(50℃，g/cm3)：1.185-1.202
含硅化合物對聚合物有明顯的阻燃作用，不僅能在濃縮相成碳，而且能在氣相中捕捉自由基，與其他阻燃劑相比大大地減少了對環(huán)境的污染，被認(rèn)為是環(huán)境友好型阻燃材料。近年來硅系阻燃劑的研究已成為新的熱點(diǎn)。
硅系阻燃劑分無機(jī)和有機(jī)硅阻燃劑，有機(jī)硅阻燃劑阻燃效果優(yōu)于無機(jī)型，和PP混溶性好，是硅系阻燃劑主要發(fā)展方向。
有機(jī)硅阻燃劑兼有有機(jī)和無機(jī)的雙重優(yōu)點(diǎn)，具有防潮、增水、電氣絕緣、耐高低溫、化學(xué)穩(wěn)定等優(yōu)異性能。有機(jī)硅阻燃劑不僅可改善PP阻燃、抑煙性，而且可以提高材料的力學(xué)和電氣性能。目前已商品化的硅阻燃劑主要有美國GE公司生產(chǎn)的SFR1000和美國DowCorning公司的DCRM47105、47081系列硅膠粉，其中SFR1000可以改善PP的常溫和低溫抗沖擊性、熔融性、可加工性、表面光澤和顏色，DCRM47105和47081添加0.1%~10%可改善其加工性;添加1%~8%可得到低發(fā)煙量、放熱量、CO產(chǎn)生量的阻燃PP。四川晨 光化工研究院已批量生產(chǎn)出與SFR1000相近的硅系阻燃劑產(chǎn)品。
有機(jī)硅復(fù)合體系的阻燃機(jī)理為有機(jī)硅酸鹽中的乙 烯基促使炭化硅焦化隔離層的生成，阻止了內(nèi)部塑料與空氣中氧氣的接觸和傳遞，抑制了有毒氣體的釋放 和煙霧生成，從而提高了阻燃抑煙效果。
無機(jī)硅化合物能和IFR形成協(xié)同體系，PP APP PER體系混有SiO2是一個(gè)最好的協(xié)同體系，最高LOI可達(dá)35.5%，高出純PP17% 。硅鎢化合物是磷氮 化合物基膨脹阻燃劑的有效催化劑，硅鎢酸(SiW12)作為催化劑在磷-氮化合物基膨脹阻燃劑中具有協(xié)同效應(yīng)，在高溫下能誘導(dǎo)更高產(chǎn)率的磷酸及其衍生物生成;適量的硅鎢酸(1.5%)在高溫下通過增加LOI和熱穩(wěn)定性和膨脹阻燃劑添加劑AM一起增進(jìn)協(xié)同效果，促進(jìn)燃燒的PP表面的焦碳結(jié)構(gòu)的形成，TGA(熱解重量分析法)數(shù)據(jù)顯示SiW12使得PP IFR體系具有很高的熱穩(wěn)定溫度(>500)。
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