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 滁州惠盛電子材料有限公司-環氧樹脂膠生產廠家

塑料阻燃劑的開發方向

業內專家認為,我國阻燃劑的開發方向如下: 
(1)發展非鹵化高性能無機阻燃劑。由于絕大多數含鹵阻燃劑會釋放出對人體有害的氣體,因此提出了阻燃材料非鹵化的要求。非鹵化技術的關鍵在于解決固體顆粒的超微細化及表面處理問題,同時不要考慮到粒子的形成和分布及純度問題。 
 (2)尋求銻代用品和減少發煙量是銻阻燃劑不可缺少的協同劑,但銻產品不僅價格高,且發煙量大,因此,對三氧化二銻的粒度要求越來越高。阻燃劑顆粒越細,對材料的物理機械性能影響越小,故應大力開發超細三氧化二銻和膠體三氧化二銻,調節氫氧化鋁的粒徑分布,增強阻燃效果。 
 (3)穩定化、多功能及低毒是磷系阻燃劑的發展方向。磷系阻燃劑大多是液體,因而揮發性大、耐熱性差是小分子磷系阻燃劑的主要特點。為克服這些缺點,國內外正在努力開發大分子量的化合物和齊聚物。 
 (4)高分子型溴系阻燃劑是今后更新換代的較好品種。溴系阻燃劑因發煙量大而不盡滿意,但由于阻燃效果好,用量少,對產品性能影響小,因此在今后相當長時間內仍是阻燃劑的主要品種。溴系阻燃劑今后的一個重要方向是向高分子化發展,以解決遷移性,提高相容性和熱穩定性等問題。 
(5)紅磷是一種有效阻燃劑。由于它在摩擦、碰撞時易燃,紅磷包覆技術在國內外也成了一個研究熱點。所謂紅磷包覆是指紅磷微粒外包覆一層膜而使之成為膠囊。這種膠囊在加工溫度、壓力下不會破裂,但其著火時,這層膜卻能立即熔融分解釋放出阻燃劑而達到阻燃的目的。近年來紅磷包覆研究主要采用交聯聚合物或金屬氧化物。 
 (6)膨脹型阻燃體系是新發展的一種無鹵阻燃體系。該體系具有很高的阻燃性能,在燃燒過程中無滴落、低煙、無毒。這類阻燃劑由酸源、碳源和發泡源組成。酸源一般是無機酸或是在燃燒時能生成酸的鹽,碳源為碳的多元醇化合物,而發泡源為胺或酰胺等化合物。 
   塑料用阻燃劑在我國具有極大的潛在市場。目前我國阻燃劑無論在品種上還是用量上與發達國家存在較大差距,隨著國家對塑料阻燃技術要求力度的加強,我國阻燃劑的開發和發展將出現更好的廣闊前景。 
加快阻燃技術及材料的開發和推廣步伐 
阻燃劑及阻燃材料在工業生產和人們生活中的重要性不容置疑,其發展趨勢和應用領域格外引人關注。 
溴系阻燃劑仍是主力 
高聚物的阻燃技術,當前主要以添加型派系阻燃劑為主,常用的有十溴二苯醚、八溴醚、四溴雙酚A,六溴環十二烷等,其中尤以十溴二苯醚使用量為最大。溴系阻燃劑的分解溫度大多在200~300℃左右,與各種高聚物的分解溫度相匹配,因此能在最佳時刻與氣相及凝聚相同時起到阻燃作用,且添加量小、阻燃效果好。但近年來,歐洲一些“綠色”環保組織對溴系阻燃劑產生了誤解,以溴系阻燃劑有毒為由要求政府放寬對部分塑料制品(如電視機外殼)的嚴格阻燃標準,結果導致電視機成為歐洲國家引起火災的主要原因之一。 
這些“綠色”環保組織還認為,溴系阻燃劑在燃燒時會產生有毒煙霧,為此溴化物科學與環境論壇和溴系阻燃劑生產商會完成的多項研究報告顯示,溴系阻燃劑能顯著減少高聚物燃燒時有毒氣體的排放,有利于保護環境。美國國家標準和技術實驗室NIST的研究也顯示,在燃燒時,含溴阻燃劑的高聚物所產生的總發煙量中有毒成分只是無阻燃高聚物的1/3。 
另外,近期爭議最多的是多溴二苯醚(PBDPO)在燃燒時,會產生有毒致癌的多溴代苯并惡英(PBDD)和多溴代二苯并呋喃(PBDF)。為此世界著名的溴系阻燃劑廠商將多溴二苯醚類阻燃劑進行測試,表明這些產品都能通過德國二惡英條令和美國環保局的嚴格規定,沒有產生PBDD和PBDF的危險。因此多溴二苯醚類阻燃劑在美國、日本、歐洲部分國家依然十分暢銷。溴類阻燃劑現在仍然是全世界范圍內阻燃技術中的主力軍。目前對溴類阻燃劑的偏見會隨著科學技術的進一步發展而得到澄清,至少在今后二十年內它仍會被大量使用。 
阻燃劑家族中的其他品種有磷系、三嗪系、硅系、膨脹型、無機型等,這些阻燃劑在各種不同使用領域發揮著各自獨特的阻燃效果。 
在磷系阻燃劑中,有機磷系的品種大都是油液狀,在高聚物加工過程中不易添加,一般在聚氨酯泡沫、變壓器油、纖維素樹脂、天然和合成橡膠中使用。而無機磷系中的紅磷,是純阻燃元素,阻燃效果好.但它色澤鮮艷,因而應用受到部分限制。紅磷的應用要注意微粒化和表面包覆,這樣使它在高聚物中有較好的分散性,與高聚物的相容性好,不易遷移,能長久保持高聚物難燃性能。 
另外,聚磷酸銨(APP)也是用量很大的一種阻燃劑,特別應用于各種類型的防火涂料和膨脹型阻燃劑中,能起到發泡氣源的作用。聚磷酸錠的聚合度是決定上述兩種產品質量的關鍵,聚合度愈高,阻燃防火效果愈好。雖然國內現在已有聚合度超過100的產品,但國外APP的聚合度在500以上已很常見。 
三嗪系阻燃劑主要是指三聚氰胺及其衍生物,這類物質有多重反應功能、有優異的熱穩定性,耐久性和耐候性。它們的阻燃效果好,與高聚物相容性也好,因此應用較廣。常用的有三聚氰膠、三聚氰尿酸鹽(MCA)等。 
硅系阻燃劑國內尚無生產,美國GE公司在中國推廣的SFR-100是透明粘稠狀的硅酮聚合物,它與硬脂酸鎂、氫氧化鋁、APP和季戊四醇的不同配合,可以起到較佳的阻燃和抑煙效果。目前又推出了顆粒狀高聚合的SFR-1000,更適宜在高聚物阻燃處理中應用。
膨脹型阻燃劑是近年來開發的以磷、氮為主要成分的阻燃劑,這類阻燃劑受熱時,表面能形成一層致密泡沫炭層,起到隔熱、隔氧、抑煙,又能防止熔滴,具有良好的阻燃性能,我國自1992年開始已有多家研究單位從事這方面的開發,但尚未見到有工業規模生產的報道。而對于無機阻燃劑,有人將SbsO3。歸于此類,但事實上,Sb2O3只是與鹵素類阻燃劑合用的協效劑,Al(OH)3、Mg(OH)2才是無機阻燃劑中的主力軍,尤其在某些領域是無鹵阻燃的第一選擇。由于無機阻燃需要添加大量阻燃劑,在特殊情況下會超過高聚物本身的量,因此勢必對高聚物的物理機械性能產生很大影響,這就要求對無機阻燃劑進行微粒化和表面活化處理。微粒化的目的是讓它們在高聚物中分散均勻,在體相中處處起到阻燃作用,表面活化則是為了改善無機阻燃劑與高聚物之間的相容性,以減輕由于添加大量無機阻燃劑而使高聚物本身機械強度的下降。 
近來納米熱引起了各行業的關注,有報道說納米粒子在無機阻燃劑方面具有優越性,但從目前的實際看,納米粒子的添加對改善機械強度有好處,但對阻燃性能并沒有太大影響。因為無機阻燃劑的阻燃機理是受熱分解釋放水蒸氣,以水蒸氣的量來決定它的阻燃效果,因此與阻燃劑的量有關,而與阻燃劑是否為納米粒子無關,一般來講無機阻燃劑的粒徑分布在2μm~5μm之間已足矣。 
目前我國的阻燃技術基本上與國際先進水平保持同步,各種阻燃制品的難燃要求也是參照發達國家的同類標準而制訂的,但各專業主管部門對公共場所使用的阻燃制品標準不統一,使得我國阻燃制品總量以及使用的場所遠遠落后先進國家水準。美國在上世紀90年代末期,阻燃塑料制品占其塑料總使用量的40%左右,而我國連1%還不到。因此加強阻燃技術的開發和阻燃制品的推廣,我們還有很多的工作要做。 


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