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無機阻燃添加劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-1-5 11:00:57 |
氫氧化鋁AL(OH)3其用量占阻燃劑使用總量的40%以上。氫氧化鋁本身具有阻燃、消煙、填充三個功能，因其不揮發(fā)，無毒，又可與多種物質(zhì)產(chǎn)生協(xié)同阻燃作用，被譽為無公害無機阻燃添加劑。
做無鹵阻燃時還要加入相容劑ST-3改善聚烯烴基體與無機阻燃界面的相容性和粘接性。提高氫氧化鎂及氫氧化鋁的分散性及相容性，從而最大限度的提高電纜料的阻燃性，降低煙指數(shù)、發(fā)煙量、發(fā)熱量和一氧化碳的產(chǎn)生量，提升氧指數(shù)，改善滴落性能等，顯著提高材料的力學(xué)性能和熱性能。
無機阻燃添加劑具有價格低廉，來源廣泛，無毒、無腐蝕，在燃燒時不造成二次污染等優(yōu)點。為了減少阻燃劑的有害副作用，各國都在集中力量研制高性能無機阻燃添加劑。微細(xì)化、表面改性、微膠囊化的無機阻燃添加劑必將成為塑料行業(yè)的新寵。
總之，無機阻燃添加劑的發(fā)展趨勢將是高效、抑煙性好、無毒廉價、對塑料制品使用性能影響小的阻燃劑，當(dāng)前則應(yīng)特別關(guān)注各種新型的無機阻燃劑。
紅磷是一種性能優(yōu)良的阻燃劑，具有高效、抑煙、低毒的阻燃效果，但易吸潮、氧化、并放出劇毒的氣體，粉塵易爆炸，呈深紅色，因此使用受到很大的限制。為了解決上述一些缺點，對紅磷進(jìn)行表面處理是研究的主要方向，其中微膠囊化是最有效的方法。
可膨脹石墨是近年出現(xiàn)的一種新型無鹵阻燃劑，它是由天然石墨經(jīng)濃硫酸酸化處理，然后經(jīng)水洗、過濾、干燥后，再在900-1000C下膨化制得?？膳蛎浭蛎浀某跏紲囟葹?20C左右，一般在220C開始輕微膨脹230-280C迅速膨脹，之后體積可達(dá)原來的100多倍，甚至280倍?？膳蛎浭谧枞歼^程中主要起到以下作用：
(1)在高聚物表面形成堅韌的炭層，將可燃物與熱源隔開;
(2)在膨脹過程中大量吸熱，降低了體系的溫度;
(3)在膨脹過程中釋放夾層中的酸根離子，促進(jìn)脫水碳化，并能結(jié)合燃燒產(chǎn)生的自由基從而中斷鏈反應(yīng)。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp具有良好的透明性、柔軟性以及抗菌性，具有耐水、耐油、電絕緣性好和相容性好的優(yōu)點。主要用于纖維素樹脂、乙烯基樹脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃增塑劑，也可用于三乙酸甘油酯薄酯和軟片、硬質(zhì)聚氨酯泡沫、酚醛樹脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
聚磷酸銨(APP)是一種性能良好的無機阻燃劑，是目前磷系阻燃劑比較活躍的研究領(lǐng)域，其外觀為白色粉末，分解溫度>256C，聚合度在10-20之間為水溶性的，聚合度大于20的難溶于水。APP比有機阻燃劑價廉，毒性低，熱穩(wěn)定性好，可單獨或與其它阻燃劑復(fù)合用于塑料的阻燃。高溫下，APP迅速分解成氨氣和聚磷酸，氨氣可以稀釋氣相中的氧氣濃度，從而起阻止燃燒的作用。
在阻燃體系中，無機阻燃劑的消耗量越來越大，其表面處理的研究則顯得尤為重要。國外已經(jīng)進(jìn)行了新型特殊功能表面改性劑的開發(fā)、ＡＴＨ包覆技術(shù)的開發(fā)和通用表面改性劑的新工藝處理的研究。我們國家也開始了這方面的研究工作，因此，開發(fā)高效價廉的偶聯(lián)劑，改善其與高聚物的相容性是當(dāng)前的研究方向之一，也是今后開發(fā)無鹵阻燃技術(shù)的關(guān)鍵。
鈦酸酯偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑并用可以產(chǎn)生協(xié)同作用。另外，烷基乙烯酮、丙烯酸、異氰酸酯和含磷鈦酸鹽也可作為Ａｌ(ＯＨ)3表面處理劑。
對Ａｌ(ＯＨ)3進(jìn)行表面處理的實驗方法如下:稱取一定量的Ａｌ(ＯＨ)3，然后按與Ａｌ(ＯＨ)31∶1的比例稱取一定量的稀釋劑，稀釋劑的種類可以按著所選擇的偶聯(lián)劑的種類來確定，例如，硅烷偶聯(lián)劑可以選擇乙醇作稀釋劑;鈦酸酯偶聯(lián)劑可以選石油醚等，還可以選取甲苯、二甲苯等芳香烴作稀釋劑。
再加入所處理的Ａｌ(ＯＨ)3量的30%～50%的偶聯(lián)劑，升溫至70～90℃，并進(jìn)行快速攪拌，時間為1ｈ左右，然后將處理液進(jìn)行過濾，干燥后研磨，即得到表面處理的Ａｌ(ＯＨ)3。
Ｍｇ(ＯＨ)2的表面處理Ｍｇ(ＯＨ)2的表面處理同Ａｌ(ＯＨ)3一樣，可以采用偶聯(lián)劑進(jìn)行處理，還可以用表面活性劑如硬脂酸鈉、硅酸鈉、十二烷基磺酸鈉、油酸鈉等進(jìn)行處理。表面活性劑的加入量是所處理Ｍｇ(ＯＨ)2量的2%～10%，處理步驟同Ａｌ(ＯＨ)3。
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