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Devcon(得復康)

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阻燃劑的未來發展方向

時代的發展和社會的進步對阻燃劑提出了新的要求,新一代阻燃制的開發應更多注重環保,朝著低煙、無毒、無鹵方向發晨。阻燃劑不僅能夠阻燃,而且更應抑制燃燒產生的煙霧,還要求無毒、無致癌性、無環境污染性。

(1)無鹵化是重要發展方向

鹵系阻燃劑的阻燃高效率及其與聚合物的良好相容性是眾所公認的,但燃燒時釋放的鹵化氫不但有毒害而且有腐蝕性,這也是致命的缺點。無鹵化是人類追求的最終目標,發達國家已基本淘汰了燃燒時產生煙霧的氯系阻燃劑。因此,阻燃劑的發展方向不只要無鹵、無害,且要低磷、抑煙。 。

(2)磷系阻燃劑的發展是高效、無毒、低煙、穩定

磷系無機阻燃劑由于熱穩定性好、不產生腐蝕性氣體、效果持久、低毒等優點而受到青睞。但因有機磷阻燃劑揮發性大、發煙量和毒性較高、水解穩定性和熱穩定性較差,需要克服這些缺點。Albright&wilson公司的阻燃劑Antiblaze:1045,為高分子量有機磷化合物,揮發性小、磷含量高,添加少量就可達UL94 V-0級。Antiblaze N系列阻燃劑是環狀有機磷酸酯,溶于水,蒸氣壓低、熱穩定性好。聚磷酸銨(APP)是一種環保型高效無鹵阻燃劑。E:xolit AP是以聚磷酸銨為主體的膨脹型阻燃劑;Exo—lit OP是以無鹵有機磷為主體的阻燃劑,多為液態;Exolit RP是以紅磷為主體的阻燃劑。它們共同的特點是阻燃效率高、發煙量很低、相容性好、性能/價格比較高。

(3)通過協同效應增強阻燃劑的性能

所謂協同效應就是將2種或2種以上的助劑混合使用,其效能往往比單獨使用更佳。盡管協同效應的作用機理還未完全明確,但利用協同效應制備阻燃劑卻方興未艾,很可能成為未來阻燃劑發展的重要方向。

氧化銻/鹵素是最重要的協效體系,新近研究表明,硼酸鋅可部分或全部代替緊缺的三氧化二銻,能與三水合氧化鋁(ATH)組成不含Sb2O3的共混物,可獲得最佳的消煙性能。硼酸鋅(ZB)與磷化物配合可成為無鹵阻燃劑,例如10份ZB+磷酸三苯酯或10份ZB+2份二甲基硅烷或ZB/紅磷+ATH,都可達到UL94 V—O級。

溴/磷具有很好的協效作用。美國FMC公司開發的溴化芳香族磷酸酯Reoflam-PB-460是唯一的在同一分子含有溴和磷的阻燃劑,完全無需使用氧化銻。

氯系阻燃劑(環脂族)與氫氧化鎂按4:1(質量)混合時則有明顯的協效性,添加量25 %時氧指數最高。若使用氫氧化鋁而不用氫氧化鎂,則無協同效應。

紅磷/酚醛樹脂、磷系/氮系都有協同作用。已開發成功了磷/氮高分子阻燃劑,其特點是阻燃作用主要發生在凝聚相,不產生有毒氣體,屬于膨脹型阻燃劑;因相對分子質量高,受熱時不滴落,耐熱性優異;溶于水,水溶液無色、無味、無毒。

(4)抑煙占有舉足輕重的地位

在火災的死亡事故中,80%左右是因有毒的煙霧窒息所造成,抑煙之重要性不言而喻。含鹵聚合物和鹵素阻燃劑以及銻化物是主要的發煙源,添加抑煙劑是解決發煙的重要措施,而鉬化物是最好的抑煙劑。發展低煙無毒的阻燃劑迫在眉睫。

由于鉬化物價格很貴,采用硼酸鋅、二茂鐵、氫氧化鋁、硅化合物與少量鉬化合物復配,則是解決抑煙問題的客觀途徑。

(5)無機阻燃劑表面處理和超細化

無機阻燃劑表面處理技術、超細化等已成為當今阻燃技術開發的重點,理論和實驗表明,阻燃劑粒徑減小,有利于減少阻燃劑用量。紅磷微膠囊化是近年來世界上發展起來的先進技術,它不僅可使其用量由原來的30%~50%減小到10%,同時,阻燃效果和膠粘劑的性能都有所提高。納米級Sb2O3、Mg(OH)2和Al(OH)3的應用研究也是另一個發展重點。


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