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阻燃劑的分類
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-11-27 15:15:11 |
阻燃劑的分類方法很多，一般按阻燃元素種類分為無機阻燃劑和有機阻燃劑兩大類。
無機阻燃劑主要為添加型，多用于熱塑性高聚物，包括銻系阻燃劑、氫氧化鋁(也稱三水合鋁，ATH)、氫氧化鎂阻燃劑、含磷無機阻燃劑、含硼以及含鉬阻燃劑和抑煙劑。
它們具有熱穩(wěn)定性好，毒性低或無毒，不產(chǎn)生腐蝕性氣體，貯存過程中不揮發(fā)、不析出，阻燃效果持久等優(yōu)點，且原料來源豐富，價格低廉。值得注意的是，由于它們在高聚物中的填充量較大，加上其固有特性的影響，會降低高聚物的加工成型性、力學性能、電氣性能等。
有機阻燃劑的分類其用途可分為有機磷系和鹵系阻燃劑兩類;阻燃劑的分類按作用方式可分為反應(yīng)型與添加型兩類。
反應(yīng)型阻燃劑在聚合或縮聚過程中參與反應(yīng)，從而結(jié)合到高聚物的主鏈或側(cè)鏈上，因此其作用穩(wěn)定、耐久，對高聚物的性能影響小;而添加型阻燃劑則僅僅是分散于阻燃體系中，使用較為方便。
有機磷系阻燃劑多為液體，兼有增塑性和潤滑性，又是高聚物的加工助劑，主要包括含鹵磷酸酯、含鹵亞磷酸酯、非鹵磷酸酯與非鹵亞磷酸酯等。磷酸酯一般作為阻燃劑兼增塑劑使用，亞磷酸酯一般作為阻燃劑兼熱穩(wěn)定劑使用。
高聚物中含有5%以上的磷就能產(chǎn)生顯著的阻燃效果。其阻燃機理為:受熱時分解生成具有極強脫水性的偏磷酸、偏聚磷酸，使高聚物表面形成碳化層，隔絕其表面與空氣直接接觸，使火焰熄滅，從而達到阻燃的目的。
氯系阻燃劑中最常用的是氯化石蠟、氯化聚乙烯等，前者價廉易得，且兼具增塑劑作用，在國內(nèi)外用量很大。其他主要品種還有:四氯雙酚A、四氯苯酐(TCPA)、六氯苯(HCB)、環(huán)氧氯丙烷、聚偏二氯乙烯(PVDC)、氯化聚氯乙烯等。
磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)是種含磷元素的無鹵環(huán)保型阻燃劑，面上大多數(shù)產(chǎn)品為白色片狀結(jié)晶，改產(chǎn)品為白色結(jié)晶性粉末，也更用于溶解于有機溶劑。產(chǎn)品生產(chǎn)出口廠家主要分布在江蘇丶浙江，目前磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)生產(chǎn)出口廠家價格以江蘇為主。
溴系阻燃劑則具有添加量少，對阻燃制品性能影響小，良好的相容性、熱穩(wěn)定性和阻燃效果等特點，是有機阻燃劑中最重要的一類阻燃劑。國外已有100多個品種，其產(chǎn)量約占有機阻燃劑的15%~20%;我國發(fā)展也較快，已有20多個品種。
溴系與氯系阻燃劑的阻燃機理為:在高溫下分解產(chǎn)生鹵化氫(HX)，其密度比空氣大，沉積在燃燒物外層，稀釋或隔絕了新鮮空氣，使被燃物無氧窒息;HX極快地捕捉燃燒產(chǎn)生的自由基HO·(HX+OH·→H·+H2O)，減緩了高聚物的燃燒速度，減少可燃性氣體的生成，從而使火焰減小以至熄滅。
另外，當鹵系阻燃劑與Sb2O3配合使用時，會產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，所生成的三鹵化銻(SbX3)將升華為極細的微粒，它們呈煙霧狀包圍在高聚物的周圍，阻礙新鮮空氣的進入，使火焰迅速熄滅。溴系阻燃劑的發(fā)展方向是，提高溴含量和增大分子量。
值得注意的是，由于燃燒和阻燃過程都很復雜，在高聚物的阻燃體系方面，正朝著無機與有機阻燃劑拼用，多種阻燃劑協(xié)同作用的方向發(fā)展，所以實際阻燃體系中往往是幾種阻燃機理同時起作用的。
美國是最早使用阻燃劑的國家，也是生產(chǎn)和消費阻燃劑最多的國家。1960年美國阻燃劑的消費量僅為2·6萬t，1975年已增長到16萬t，15年間增長了6倍，1985年和1990年阻燃劑的消費量分別為23·2萬t和27·6萬t。美國生產(chǎn)阻燃劑的公司有50多家，品種100多個，主要生產(chǎn)公司有Mansanto、SolemInd·Corp·、H·KahnstamnCorp·、GreatLakesChem·Co·等。
二次世界大戰(zhàn)以后，日本通過從美國引進阻燃劑的合成和應(yīng)用技術(shù)，阻燃技術(shù)發(fā)展很快，1986年日本阻燃劑的消費量約13萬t。西歐也是阻燃劑的主要產(chǎn)地，70年代開始增長速度較快，1986年阻燃劑消費量為10萬t。
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