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新型阻燃劑現(xiàn)狀
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-10-5 11:43:06 |
本文就新型阻燃劑現(xiàn)狀進(jìn)行了較深入系統(tǒng)的描述。
能夠增加材料耐燃性能的物質(zhì)叫阻燃劑。阻燃劑是提高可燃性材料難燃性的一類助劑。它們大多是周期表中第Ⅴ、Ⅶ和Ⅲ族的化合物，如第Ⅴ族氮、磷、銻、鉍的化合物；第ⅶ族的氯、溴的化合物；第Ⅲ族硼、鋁的化合物，此外硅和鉬的化合物也作為阻燃劑使用；其中最常用和最重要的是磷、溴、氯、銻和鋁的化合物，很多有效的阻燃劑配方都含有這些元素。
阻燃劑是50年代后期才廣泛應(yīng)用的。70年代則有了較大發(fā)展，阻燃機(jī)理研究的逐步發(fā)展，阻燃劑品種和數(shù)量的迅速增加，使阻燃劑的研究和應(yīng)用大大發(fā)展，消耗量不斷增加。
國(guó)內(nèi)阻燃劑的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用始于60年代，由于起步遲、發(fā)展慢、品種少而產(chǎn)量低。品種有三大類：即無(wú)機(jī)阻燃劑，鹵素阻燃劑，磷系阻燃劑，約4種。近年來(lái)我國(guó)阻燃劑行業(yè)發(fā)展十分迅速。2000 年前后，我國(guó)阻燃劑的產(chǎn)能在10 萬(wàn)噸左右，其中氯化石蠟約占3/4，且開(kāi)工率只有50%左右，而在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，氯化石蠟已經(jīng)是幾十年前的產(chǎn)品，目前該產(chǎn)品將逐步退出市場(chǎng)。
新型阻燃劑現(xiàn)狀：近幾年來(lái)，我國(guó)阻燃劑行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐漸從以鹵系阻燃劑為主的格局，轉(zhuǎn)變?yōu)橐喳u系、磷系阻燃劑為主的格局，在目前全球阻燃劑無(wú)溴化的背景和趨勢(shì)下，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的鹵系阻燃劑的占比正逐步降低。因此，我國(guó)阻燃劑行業(yè)在市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整方面均有巨大的發(fā)展空間。
隨著人們對(duì)生活水平不斷提高的需要，越來(lái)越多的功能將集合在由高分子材料制成的交通和電子電氣等設(shè)備上，高分子材料將承受更高的電流負(fù)荷和使用溫度，同時(shí)在建筑和裝飾材料上可燃性高分子材料的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大，這些都將增加火災(zāi)發(fā)生的可能性，因此防火法律法規(guī)預(yù)計(jì)將會(huì)日趨嚴(yán)苛，阻燃劑的使用將進(jìn)一步增加。另外一方面，人們對(duì)健康和環(huán)境保護(hù)的需要將促使各國(guó)政府加強(qiáng)對(duì)有毒化學(xué)品包括阻燃劑生產(chǎn)使用的批準(zhǔn)和監(jiān)管。
磷酸三苯酯tpp原材料是三氯氧磷、三氯化磷、苯酚，利用三氯氧磷直接熱法和三氯化磷冷法磷 ，將苯酚溶解在吡啶和無(wú)水苯溶劑中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亞磷酸三苯酯，繼續(xù)在70℃下通入氯氣生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下進(jìn)行水解生成磷酸三苯酯tpp。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進(jìn)行減壓蒸餾得成品。
新型阻燃劑現(xiàn)狀：
（一）發(fā)展高效型阻燃劑。現(xiàn)用的常規(guī)阻燃劑，阻燃效率低，用量大，從而惡化了高聚物基材愿有的優(yōu)異性能，增加高聚物燃燒或熱解時(shí)生成的煙量及有毒氣體量，增加材料的價(jià)格，并造成阻燃高聚物加工及回收方面的困難，因此尋求高效的阻燃劑系統(tǒng)是人們長(zhǎng)期的目標(biāo)。
（二）發(fā)展無(wú)鹵化趨勢(shì)。鹵素阻燃劑因其用量少、阻燃效率高且適應(yīng)性廣，已發(fā)展成為阻燃劑市場(chǎng)的主流產(chǎn)品，但它的發(fā)煙量大且釋放出來(lái)的HX氣體具有高腐蝕往往發(fā)生二次災(zāi)害，可導(dǎo)致單純由火所不能引起的電路系統(tǒng)開(kāi)關(guān)和其它金屬物件的腐蝕及人體呼吸道和其他器官的危害。近幾年來(lái)美國(guó)、英國(guó)、挪威、澳大利亞等已制定或頒布法令對(duì)其某些制品進(jìn)行燃燒毒性實(shí)驗(yàn)或限制某些制品的使用、對(duì)釋放的酸性氣體進(jìn)行規(guī)定、取代鹵素阻燃劑。發(fā)展無(wú)鹵阻燃劑已成為世界阻燃領(lǐng)域的趨勢(shì)。
（三）抑煙化和無(wú)毒氣體化趨勢(shì)。發(fā)煙是聚合物燃燒的基本特征，據(jù)統(tǒng)計(jì)，火災(zāi)中發(fā)生的死亡事故80%是由于建筑構(gòu)件、裝飾材料等物質(zhì)熱解和燃燒所釋放的煙和有毒氣體窒息造成的。為此，世界各國(guó)都對(duì)塑料燃燒時(shí)的發(fā)煙量和有毒氣體濃度制定了嚴(yán)格的法規(guī)限制，抑煙化和無(wú)毒化已被列為阻燃技術(shù)的重點(diǎn)研究之一。
新型阻燃劑現(xiàn)狀之膦酸脂系阻燃劑。膦酸脂系阻燃劑是一類很有發(fā)展前途的阻燃劑。膦酸脂具有類似磷酸酯的性質(zhì)，伯和仲膦酸酯為結(jié)晶狀物質(zhì)，絕熱時(shí)形成膦酸酐，但它們的熱穩(wěn)定性很高，只有在很高溫度下，碳-磷鍵才能斷裂。由于碳-磷鍵的存在，其化學(xué)穩(wěn)定性增強(qiáng)，具有耐水耐溶劑性，因而膦酸脂系阻燃劑阻燃性能持久。膦酸脂系阻燃劑目前的研究主要集中在含氮的膦酸酯和反應(yīng)性磷酸酯兩方面，其主要產(chǎn)品有甲基膦酸二甲酯、烯烴基膦酸酯、酰胺膦酸酯、環(huán)狀膦酸酯等。
環(huán)狀膦酸酯是一類具有較高熱穩(wěn)定性和優(yōu)良耐水性的添加型阻燃劑，主要用于聚酯纖維、聚氨酯泡沫塑料和熱固性樹(shù)脂的阻燃。
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