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無(wú)鹵阻燃劑中的無(wú)機(jī)阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-10-19 12:58:32 |
２０世紀(jì)５０年代初期，Ｈｏｏｋｅｒ化學(xué)公司用反應(yīng)性單體氯菌酸研制出阻燃不飽和聚酯，這一研究工作開(kāi)辟了阻燃領(lǐng)域的新途徑，隨后新的含溴和（或）含磷的反應(yīng)型阻燃單體不斷出現(xiàn)。
自１９８６年以來(lái)，阻燃領(lǐng)域內(nèi)開(kāi)展了多溴二苯醚類(lèi)阻燃劑的毒性與環(huán)境問(wèn)題的爭(zhēng)議，促進(jìn)了十溴二苯醚類(lèi)新型替代品的研究與開(kāi)發(fā)。但是隨著對(duì)阻燃要求的提高和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，阻燃劑的無(wú)鹵化、 抑煙及減毒已經(jīng)成為當(dāng)前和今后阻燃劑研究領(lǐng)域的前沿性課題。目前國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)展了大量的研究工作。２１世紀(jì)的新型阻燃劑必將會(huì)是無(wú)鹵、高效、低煙、低毒、多功能的復(fù)合型阻燃劑。
無(wú)鹵阻燃劑中的無(wú)機(jī)阻燃劑之氫氧化鋁：氫氧化鋁［Ａｌ（ＯＨ）３］，其用量占阻燃劑使用總量 的４０％以上。Ａｌ（ＯＨ）３本身具有阻燃、消煙、填充三個(gè)功能，因其不揮發(fā)、 無(wú)毒，又可與多種物質(zhì)產(chǎn)生協(xié)同阻燃作用，被譽(yù)為無(wú)公害無(wú)機(jī)阻燃劑。
但是，Ａｌ（ＯＨ）３有添加量大的缺點(diǎn)，通常需要加入５０％以 上才能顯示很好的阻燃效果。為了克服這一缺點(diǎn)，可采用改進(jìn)造粒技術(shù)，向超細(xì)化方向發(fā)展，使粒度分布變窄；改進(jìn)包覆技術(shù)以改善其在聚合物中的分散性；用大分子鍵合方式處理等方法進(jìn)行。
無(wú)鹵阻燃劑中的無(wú)機(jī)阻燃劑之氫氧化鎂：氫氧化鎂［Ｍｇ（ＯＨ）２］是目前發(fā)展較快的一種添 加型阻燃劑，低煙、無(wú)毒，能中和燃燒過(guò)程中的酸性、腐蝕性氣體，故是一種環(huán)保型綠色阻燃劑。其阻燃機(jī)理與Ａｌ（ＯＨ）３相似。與Ａｌ（ＯＨ）３相比，Ｍｇ（ＯＨ）２的 分解溫度比Ａｌ（ＯＨ）３高１００￣１５０℃，可用于加工溫度高于２５０℃的工程塑料的阻燃，且還有促進(jìn)聚合物成炭的作用，但要達(dá)到一定的阻燃效果，添加量需要在５０％以上，對(duì)材料的性能影響很大。為減少聚合物中Ｍｇ（ＯＨ）２的添加量，一種辦法是將Ｍｇ（ＯＨ）２顆粒細(xì)微化，另一方法是采用包覆技術(shù)對(duì)Ｍｇ（ＯＨ）２表面進(jìn)行改性，以提高其與聚合物的相容性。
無(wú)鹵阻燃劑中的無(wú)機(jī)阻燃劑之紅磷：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。為了解決上述這些缺點(diǎn)，對(duì)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。
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(diǎn)。主要用于纖維素樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)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(shù)脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
目前國(guó)際市場(chǎng)上已經(jīng)有多種型號(hào)的微膠囊紅磷產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)也進(jìn)行了大量的研究，一般使用氫氧化鋁、金屬硫酸鹽、合成樹(shù)脂為包囊壁材，但是推向市場(chǎng)的并不多。今后紅磷表面處理發(fā)展方向?yàn)椋阂皇峭ㄟ^(guò)對(duì)包囊的囊材進(jìn)行改性，使其同時(shí)兼具熱穩(wěn)定、增塑和阻燃等功能，發(fā)展多功能的微膠囊紅磷阻燃劑；二是研究各種阻燃劑與紅磷阻燃劑的有效復(fù)配關(guān)系，并使之微膠囊化，增加阻燃效果，提高材料力學(xué)性能；三是紅磷具有抑煙效果，可以尋找合適的消煙劑與之進(jìn)行復(fù)配，火災(zāi)中抑煙比防火更為重要，促進(jìn)發(fā)展消煙技術(shù)。
無(wú)鹵阻燃劑中的無(wú)機(jī)阻燃劑之可膨脹石墨：可膨脹石墨是近年出現(xiàn)的一種新型無(wú)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(guò)濾、干燥后，再在９００￣１０００℃下膨化制得?？膳蛎浭蛎浀某跏紲囟葹椋玻玻啊孀笥?，一般在 ２２０℃開(kāi)始輕微膨脹，在２３０￣２８０℃迅速膨脹，之后體積可達(dá)原來(lái)的１００多倍，甚至２８０倍。
可膨脹石墨在阻燃過(guò)程中主要起到以下作用： （１）在高聚物表面形成堅(jiān)韌的炭層，將可燃物與熱源隔開(kāi)；（２）在膨脹過(guò)程中大量吸熱，降低了體系的溫度；（３）在膨脹過(guò)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)?？膳蛎浭c磷化合物、金屬氧化物復(fù)合使用，能產(chǎn)生協(xié)調(diào)作用，加入少量就能達(dá)到阻燃目的。
無(wú)鹵阻燃劑中的無(wú)機(jī)阻燃劑之聚磷酸銨（ＡＰＰ）：聚磷酸銨是一種性能良好的無(wú)機(jī)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＞２５６℃，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(jī)阻燃劑價(jià)廉、毒性低、熱穩(wěn)定性好，可單獨(dú)或與其他阻燃劑復(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。聚磷酸是強(qiáng)脫水劑，可使聚合物脫水炭化形成炭層，隔絕聚合物與氧氣的接觸，在固相起阻止燃燒的作用。
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