面对越来越严厉的环保、安全审查,在应用更趋普遍的塑料、树脂范畴,新型阻燃剂异军突起,无卤、高效、低烟、低毒已成为其开展方向。
塑料和树脂的消费愈来愈普遍地进入消费和生活的各个范畴,但由于塑料和树脂可燃,易惹起的火灾,带来了人员伤亡和经济损失。从60年代起,一些兴旺国度开端消费和应用阻燃塑料。70年代,国外阻燃剂的消费量和种类快速增长,年增长率为6~8%。目前阻燃剂的消费量已跃居塑料助剂第二位,成为仅次于增塑剂的大种类。
阻燃剂品种繁多,可分为:有机阻燃剂和无机阻燃剂。具代表性的阻燃剂是氯系、溴系、磷系及氢氧化铝、氢氧化镁等。有机阻燃剂有三大类,其特性各异。一是氯系阻燃剂:以含氯量较高的氯化石蜡为主,其申主要是氯蜡-52和氯蜡-40。目前氯系阻燃剂正朝着无污染、高纯度、高热稳定性、高含氯量方向开展,其代表产品是氯蜡-70,国外曾经运用的全氯环戊癸烷和反响型氯系阻燃剂氯菌酸国内尚无工业化产品。二是溴系阻燃剂:大多在200℃~300℃下合成,合成时经过捕捉高分子材料降解反响生成的自在基,延缓或终止熄灭的链反响,释放出的HBr是一种难燃气体,能够掩盖在材料的外表,起到阻隔外表可燃气体的作用。溴系阻燃剂的适用范围普遍,是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一,主要产品有十溴二苯醚、四澳双酚A、五溴甲苯和六溴环十二烷等。三是磷系阻燃剂:也是一种阻燃性能良好的阻燃剂,在全球阻燃剂非卤化意向的差遣下,国外对此停止了大量的研讨。有机磷系阻燃剂主要产品有磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯类的特性是具有阻燃与增塑双重功用。含磷无机阻燃剂主要产品有红磷阻燃剂、磷酸铵盐、聚磷酸铵等。红磷的阻燃效果比磷酸酯类的阻燃效果更好。其用量也在增加。含磷无机阻燃剂因其热稳定性好、不挥发。不产生腐蚀性气体、效果耐久、毒性低等优点而取得普遍的应用。
无机阻燃剂合成温度高,除了有阻燃效果外,还有抑止发烟和氯化氢生成的作用,目前国外工业兴旺国度无机阻燃剂消费量远远高于有机阻燃剂。主要运用的种类有氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、三氧化二梯等。氢氧化铝是集阻燃、抑烟、填充三大功用于一身的阻燃剂,无毒、无腐蚀、稳定性好、高温下不产生有毒气体,且价钱低廉,来源普遍。氢氧化镁在340℃~490℃之间合成。热稳定性好,具有良好的阻燃及消烟效果,特别适合于加工温度较高的聚烯烃塑料。氢氧化铝和氢氧化镁两者复合运用能互相补充,其阻燃性能比单独运用效果要好。
卤素阻燃剂的优点是用量少、阻燃效率高且顺应性广,但其严重缺陷是熄灭时生成大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体,危害很大。近几年开发无卤阻燃剂取代卤素阻燃剂已成为世界阻燃开展趋向。研讨开发新型阻燃剂,降低材料熄灭时的烟量及有毒气体量,成为近年来阻燃范畴中的重点研讨课题之一。目前采用的抑烟剂主要以金属氧化物、过渡金属氧化物为主,主要有硼酸锌、铝化合物(三氧化铝、铅酸铵)及其复配物、镁-锌复合物、二茂铁、氧化锡、氧化铜等。协同体系阻燃效果好、本钱低,既可阻燃又可抑烟,还具有一些特殊功用,常用的协同体系主要是卤-磷、锑-磷、磷-氮等,到达进步阻燃性能的目的。红磷是主要的阻燃协效制之一,它对氢氧化铝、氮等阻燃体系都有协效作用。
我国阻燃剂研讨起步较晚,虽已获得了长足的开展,但是与先进国度比起来,在产量和种类构造上都还有一定的差距。目前,国内的研讨和开展的重点集中在无机阻燃剂、红磷微胶囊化、收缩型阻燃剂等范畴,并获得了一定的成果。无卤、高效、低烟、低毒新型阻燃剂是当今阻燃剂的开展方向。据悉,该行业一度畅销国外的溴化环氧树脂是一种很好的工程阻燃剂,但欧美等国从环保等角度动身已中止该类产品运用,使国内溴化环氧树脂消费遭到严重影响。业内正全力加快磷类环氧树脂阻燃产品的开发。