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阻燃劑的品種
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-10-20 13:19:09 |
高分子材料具有很多優(yōu)越性能，廣泛應(yīng)用于電子、機械、化工、航空航天等領(lǐng)域。隨著人們對火災(zāi)防范意識的提高以及減災(zāi)防災(zāi)理念的增強，人們對材料的阻燃要求也愈來愈高，使阻燃劑的研制、生產(chǎn)及推廣應(yīng)用得以迅速發(fā)展，阻燃劑的品種日趨增多、產(chǎn)量急劇上升。據(jù)粗略估計，全球65～7O%的阻燃劑用于塑料，2O%用于橡膠，5%用于紡織品，3%用于涂料，2%用于紙張及木材。
我國的阻燃劑生產(chǎn)起步晚，生產(chǎn)規(guī)模小，工藝水平比較落后，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也趨于單一化和老舊化。國內(nèi)開發(fā)研制阻燃劑的品種僅適用于建筑交通等技術(shù)性要求不強的領(lǐng)域，在對性能要求較高的電子工業(yè)、航空等高科技領(lǐng)域中應(yīng)用得還很少。特別是一些高效低毒的阻燃劑，仍然基本上依靠進口。國內(nèi)生產(chǎn)和在用的阻燃劑的品種8O%以上是溴系阻燃劑和氯系阻燃劑。據(jù)報道，截止到2003年，我國阻燃劑總生產(chǎn)能力約 15萬噸／年，阻燃劑品種有120多種。
無機阻燃劑分解溫度高，除了有阻燃效果外，還有抑制發(fā)煙和毒性的作用，目前國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家，無機阻燃劑消費量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有機阻燃劑。主要使用的品種有氫氧化鋁、氫氧化鎂、紅磷等。
氫氧化物阻燃劑主要有氫氧化鋁(ATH)、氫氧化鎂(MH)、層狀雙氫氧化物(LDHs)等，這類阻燃劑穩(wěn)定性好、不產(chǎn)生有毒氣體、發(fā)煙量小，是無鹵阻燃體系的主要成分，其主要通過分解吸熱和釋放水分以達(dá)到阻燃抑煙效果。XinguiZhang等將納米級 Al(OH)3用于EVA的阻燃，當(dāng)ω(納米ATH)=60% 時，EVA的氧指數(shù)即可達(dá)37.9%，同時阻燃材料的力學(xué)性能下降不大；李學(xué)鋒等通過正交實驗研究發(fā)現(xiàn)，在100份(質(zhì)量份)UPR中添加75份ATH、15份氯化石蠟、6份氧化銻、10份硼酸鋅及4份磷酸三苯酯的協(xié)同阻燃體系能使UPR氧指數(shù)高達(dá)36%。
磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)
Cas號：115-86-6
海關(guān)編碼HS：29199000
產(chǎn)品最重要的指標(biāo)：白色片狀結(jié)晶體，含量≥99%，熔點≥48℃，酸值≤0.1，游離酚≤0.1%
退稅：目前磷酸三苯酯阻燃劑TPP退稅為9%
原材料：以三氯氧磷、三氯化磷、苯酚。
屬于幾類危險品：以9類危險品出口。
無機磷系阻燃劑主要為紅磷、磷酸酯及聚磷酸銨等。它們主要在凝聚相中發(fā)揮阻燃作用。無機磷系阻燃劑受熱分解成磷酸、聚偏磷酸、偏磷酸等強脫水性的酸。這些酸可使高聚物脫水炭化形成炭膜，這種呈粘稠狀液態(tài)和固態(tài)膜不僅可以隔熱，而且還可以阻止可燃?xì)怏w和氧氣的擴散，以達(dá)到阻燃的目的。大量的研究表明，磷系阻燃劑與多種阻燃劑有協(xié)同效應(yīng)，其機理還有待于進一步深入研究。李學(xué)峰等[8]研究了紅磷、ATH、MH三者復(fù)配體系并應(yīng)用于EVA的阻燃，結(jié)果表明，該復(fù)配體系能在較寬的溫度范圍內(nèi)起阻燃作用。
氧化銻阻燃劑一般不單獨使用而是作為阻燃協(xié)效劑與鹵素化合物配合起阻燃作用。研究表明，鹵化物與Sb203產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，可以明顯提高鹵素阻燃劑的阻燃效率。原因為其生成的易揮發(fā)物SbX3(X表示鹵素)作為自由基捕捉劑能有效的捕捉聚合物燃燒產(chǎn)生的自由基，起氣相阻燃作用。我國銻資源豐富，價格低廉，對發(fā)展銻系阻燃劑有著得天獨厚的優(yōu)勢。Fer-nandesJR等[9]用Sb203與十溴二苯醚協(xié)同阻燃UPR，經(jīng)過UL-94、DSC、TGA測試，得出試樣燃燒活化能較純樹脂增加87%，且在離火1s內(nèi)自熄。
當(dāng)代阻燃技術(shù)中“抑煙”和“阻燃”相提并論，對某些聚合物而言，“抑煙”甚至比“阻燃”更為重要。一般用于抑煙的是鉬、鐵、銅、錫的化合物及氫氧化物，但主要應(yīng)用的是鉬化合物，如三氧化鉬、鉬酸銨、鉬酸鋅和鉬酸鈣等。Wallace等Ezg[10，11]對大量鉬化物的抑煙作用作了研究，發(fā)現(xiàn)鉬化物抑煙是通過Lewis酸機理起作用的，其可以使含鹵樹脂在加熱早期加速脫鹵反應(yīng)，并減緩偶聯(lián)反應(yīng)的進行，這樣就難以形成芳香族化合物而只形成石墨狀焦炭，而此類芳香族化合物是煙的主要組成部分。
溴系阻燃劑的阻燃性能比相應(yīng)的氯系約高 50%，并且可以同時在氣相和凝聚相中起到阻燃作 用，另外還具有與高聚物相容性好，不惡化基材的物理機械性能和電氣性能等諸多優(yōu)點。這使得溴系阻燃劑發(fā)展迅速，并成為世界上產(chǎn)量最大的有機阻燃劑之一。但是，溴系阻燃劑也有嚴(yán)重缺點：降低被阻燃基材的抗紫外線穩(wěn)定性，燃燒時生成較多的煙、腐蝕性氣體和有毒氣體，使用多溴二苯醚阻燃的樹脂燃燒產(chǎn)物中有致癌物質(zhì)等。以下是兩種比較有發(fā)展前景的改進溴系阻燃劑性能的新技術(shù)。
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