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阻燃劑的新發(fā)展
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-10-3 11:52:01 |
含鹵高聚物和鹵系阻燃劑以及銻化合物是主要的發(fā)煙源，因此除了阻燃劑的非鹵化是減少發(fā)煙量的主要途徑外，對PVC含鹵高聚物采用添加消煙劑和三氧化二銻復(fù)配是解決發(fā)煙的另一條措施。鉬化物迄今被認(rèn)為是最好的消煙劑，如Shemlnwilliams公司開發(fā)的Kegad911A是含少量鋅和鉬的絡(luò)合物，在PVC中添加4%可減少煙量1/3。由于鉬化物價格昂貴，采用硼酸鋅、二茂鐵、氫氧化鋁、硅的化合物與少量鉬化物復(fù)配，是解決消煙問題較現(xiàn)實(shí)的途徑，如Climax公司開發(fā)的Moly-FR-201是鉬酸銨和氫氧化鋁的復(fù)合物，在PVC中添加5～10份發(fā)煙量可減少43%。
阻燃劑的新發(fā)展之阻燃劑微膠囊化技術(shù)。微膠囊化技術(shù)可防止阻燃劑遷移、提高阻燃效力、改善熱穩(wěn)定性、改變劑型等許多優(yōu)點(diǎn)，對組分之間復(fù)合與增效及制造多功能阻燃材料也十分有利。國內(nèi)目前正在探索，如湖南塑料研究所已研制了微膠囊化紅磷母料，成功應(yīng)用在PE、PP、PS、ABS樹脂中阻燃效果良好。安徽化工研究院研制出的微膠囊化磷酸二溴苯酯、微膠囊化氯蠟-70等，也取得很好的效果。
阻燃劑的新發(fā)展之交聯(lián)技術(shù)。交聯(lián)高聚物的阻燃性能比線型高聚物好得多，因此在熱塑性塑料加工中添加少量交聯(lián)劑使高聚物變成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不僅可改善阻燃劑的分散性，還有利于高聚物燃燒時在凝聚相產(chǎn)生結(jié)炭作用，有效提高阻燃性能并能增加制品的物理機(jī)械性能、耐候、耐熱性能等，如在軟質(zhì)PVC中加入少量季銨鹽，使其受熱形成交聯(lián)的阻燃材料。還可采用輻射法加入金屬氧化物及交聯(lián)劑等方法，也可使高聚物交。
阻燃劑的新發(fā)展之直接生成阻燃單體技術(shù)。直接在聚合反應(yīng)前使單體具有阻燃性，從而使生成的聚合物成為阻燃材料，也是阻燃的一種方法。
隨著我國合成材料的發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，以塑代木、以塑代鋼及代棉發(fā)展的需要，以及阻燃法規(guī)的不斷完善，塑料阻燃劑需求量會逐年增加，今后應(yīng)在非鹵化阻燃方向上多進(jìn)行研究，著重進(jìn)行無鹵的無機(jī)阻燃劑、磷系阻燃劑的開發(fā)。
最近研發(fā)的新型聚醚多元醇亞磷(膦)酸酯在聚氨酯軟泡中的應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果表明，它是一種熱穩(wěn)定性高、阻燃效果好，同時具有增塑劑和抗氧劑特性的新型阻燃劑。
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磷系阻燃劑具有低鹵、無鹵、低煙、低毒的特性，其用量少，效率高，在阻燃劑領(lǐng)域倍受關(guān)注，當(dāng)然，在我國具有較大的發(fā)展?jié)摿涂臻g。但是由于磷系阻燃劑自身的一些缺陷，如：一些阻燃劑相容性差、表面處理技術(shù)不夠完善、有機(jī)磷系多為液體、揮發(fā)性大、發(fā)煙量大、熱穩(wěn)定性較差等，促使其應(yīng)用受到了限制。因此，對磷系阻燃劑的研究還有待繼續(xù)加強(qiáng)。
磷系阻燃劑的發(fā)展(1)加強(qiáng)開發(fā)帶有多官能團(tuán)的阻燃劑，如集P、N、Cl、Br或其他鹵素于一體的阻燃劑，由于分子中具有多種協(xié)同作用，阻燃效果良好。(2)開發(fā)多功能阻燃劑如增塑、抗震、抑煙、抗振、抗靜電、防鼠等，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。(3)開發(fā)高效低毒、對材料性能影響小的阻燃劑。(4)為解決磷酸酯類阻燃劑揮發(fā)性大、耐熱性差、以及與聚合物材料的相容性問題，應(yīng)積極開發(fā)熱穩(wěn)定性好的高相對分子質(zhì)量的磷系阻燃劑。(5)探索有機(jī)磷阻燃劑與無機(jī)納米阻燃劑的協(xié)同阻燃機(jī)理，制備新型磷系阻燃劑。
氧化膦是一類很穩(wěn)定的有機(jī)磷化合物，可用作聚酯的阻燃劑，所得的阻燃聚酯色澤好，機(jī)械性能好，近年來不斷開發(fā)出新的品種。用含有活性官能團(tuán)的氧化膦單體摻入共聚，可以制造阻燃聚酯、聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂和聚氨酯等。
氧化膦是聚苯醚有效的阻燃劑，它可與磷酸酯類阻燃劑媲美，由于含磷量高，所以達(dá)到同樣阻燃級別時所需添加的阻燃劑量小。主要品種有正丁基雙(羥丙基)氧化膦(FR-D)、三羥丙基氧化膦(FR-T)、環(huán)辛基羥丙基氧化膦(CODPPO)、對二(22氰乙基氧化膦甲基)四甲基苯(RF2699)。通過反應(yīng)將含磷單體結(jié)合到合成材料的分子上，賦予材料永久的阻燃性。
雙(對-羧苯基)苯基氧化膦用作聚酰胺、聚酯、聚苯并咪唑等多種聚合物的反應(yīng)型阻燃劑或阻燃單體，可同時賦予聚合物較好的阻燃性、抗靜電性和染色性，較高的熱、氧穩(wěn)定性以及較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等性能。
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