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无卤阻燃剂领航阻燃市场新格局

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无卤阻燃剂领航阻燃市场新格局

发布日期:2016-05-27 00:00 来源:http://cijey.com 点击:


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无卤阻燃剂



    目前,最有代表性的无卤阻燃剂主要有氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MDH)。ATH具有阻燃、消烟、填充三个功能,加上其不挥发、无毒,又可与多种物质产生协同阻燃作用,因此其用量一直保持较高的增长速率,其在阻燃剂的总用量中一直保持在40%以上的比例。但是,ATH通常需要加入50%以上才能显示出较好的阻燃效果。


    为克服这一缺点,一方面可采用改进造粒技术,向超细化方向发展,使粒度分布变窄;另一方面,可对其粒子进行表面处理,使用硅烷偶联剂、石蜡、钛酸酯、硬脂酸盐及有机硅类来提高其机械强度,此外也可以采用改进包覆技术以及用大分子键合方式等方法来改进其性能。ATH的阻燃机理是:(1)向聚合物中添加ATH,降低了可燃聚合物的浓度;(2)在250℃左右开始脱水、吸热、抑制聚合物的升温;(3)分解生成的水蒸气稀释了可燃气体和氧气的浓度,可阻止燃烧进行;(4)在可燃物表面生成Al2O3,阻止燃烧。


    MDH是目前发展较快的一种添加型无机金属阻燃剂,低烟、无毒、能中和燃烧过程中的酸性以及腐蚀性气体。其阻燃机理与ATH相似。与ATH相比,MDH的分解温度高100~150℃,可用于加工温度高于250℃的工程塑料的阻燃,且还有促进聚合物成炭的作用,但要达到一定的阻燃效果,添加量需要在50%以上,对材料的性能影响很大。为减少聚合物中MDH的添加量,一种办法是将MDH颗粒细微化,另一种方法是采用包覆技术对MDH表面进行改性,以提高其与聚合物的相容性。


    可膨胀石墨是近年出现的一种新型无卤阻燃剂,它是由天然石墨经浓硫酸酸化处理,然后经水洗、过滤、干燥后,再在900~1000℃下膨化制得。可膨胀石墨的阻燃机理是:它在瞬间受到200℃以上的高温时,由于吸留在层型点阵中的化合物的分解,石墨会沿着结构的轴线呈现出数百倍的膨胀,并在1100℃时达到最大体积,任意膨胀后的最终体积可达到初始的280倍,这一特性使得可膨胀石墨能在火灾发生时通过体积的瞬间增大将火焰熄灭。


    目前可膨胀石墨已经在不同领域内进行了商业化应用,如聚氨酯泡沫塑料等,另外也应用于结构结合、电缆分割和分割管路的防火。


    氮系阻燃剂相对于其他阻燃剂来说发展较晚,具有挥发性小、无毒、无卤、低烟、不产生腐蚀性气体、价格低廉、抗紫外线照射、与聚合物相容性好、分解温度高等优点,多与其他阻燃剂复配使用。最常用的氮系阻燃剂是三聚氰胺(MA)及其盐(氰尿酸盐、磷酸盐、胍盐及双氰胺盐),它们可以单独使用,也可与聚磷酸胺、季戊四醇等其它阻燃剂复合使用。其阻燃机理为:(1)受热放出CO2、NH3、N2和H2O,降低了空气中氧和高聚物受热分解时产生的可燃气体浓度;(2)生成的不燃性气体,带走了一部分热量,降低了聚合物表面的温度;(3)生成的N2能捕获自由基,抑制高聚物的连锁反应,从而阻止燃烧。


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