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环保阻燃剂与阻燃剂的区别

环保阻燃剂与阻燃剂的区别
环保阻燃剂与阻燃剂的区别

简易判定标准来判定环保阻燃剂与阻燃剂的区别

阻燃剂目前主要有有机和无机,卤素和非卤。有机是以溴系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂,无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝,硅系等阻燃体系。

一般来讲有机阻燃具有很好的亲和力在塑料中,溴系阻燃剂在有机阻燃体系中占据绝对优势,虽然在环保问题上“非议”多端但一直难以有其他阻燃剂体系取代。

在非卤素阻燃剂中红磷是一种较好的阻燃剂,具有添加量少、阻燃效率高、低烟、低毒、用途广泛等优点。红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨等无机阻燃剂复配使用,制成复合型磷/镁、磷/铝、磷/石墨等非卤阻燃剂,可使用阻燃剂量大幅降低,从而改善塑料制品的加工性能和物理机械性能。但普通红磷在空气中易氧化、吸湿,容易引起粉尘爆炸,运输困难,与高分子材料相溶性差等缺陷,应用范围受到了限制。为弥补这方面不足,以扩大红磷应用范围,我们采用了国外先进的微胶囊包覆工艺,使之成为微胶囊化红磷。微胶囊化红磷除克服了红磷固有的弊端外,并具有高效、低烟,在加工中不产生有毒气体,其分散性、物理、机械性能、热稳定性及阻燃性能均有提高和改善。

在防火与环保之间寻找平衡点,是未来阻燃产品发展的重要节点。阻燃剂在现代社会中的重要性不容忽视,但随着欧洲一系列环保政策出台,其发展应用不同程度地受到了限制。如何在保障人员和财产免受火灾威胁的同时,又能使阻燃剂对人体和环境存在的潜在危害降到最低,是国内阻燃剂生产企业、研究机构及下游电子电气、建材、交通及家具等行业共同关注的焦点。

阻燃剂是塑料助剂中发展最快的品种之一。有资料显示,目前全世界阻燃剂需求量已超过120万吨/年,包括卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机阻燃剂等数百个品种。由于众所周知的环境与毒理学方面的原因,欧盟在十多年前就开始对大量生产的化学品对环境以及人类健康的潜在影响进行评估。阻燃剂也不例外,目前已经开始评估的有溴系阻燃剂和磷系阻燃剂。其中对五溴二苯醚、八溴二苯醚以及十溴二苯醚评估已经结束。欧盟于2004年8月15日开始禁用五溴二苯醚和八溴二苯醚;对十溴二苯醚所进行的风险评估结论是对人类健康或环境’没有显见的风险’,不必采取风险降低措施。

对于四溴双酚A、六溴环十二烷、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCP)以及2,2-二(氯甲基)环丙烷(V-6)在内的其他阻燃剂,目前正处在欧盟风险评估过程中。同时与某些阻燃协效剂如三氧化二锑(Sb2O3)也正处在欧盟风险评估过程中。据专家介绍说,四溴双酚A主要用在印刷电路板中,使用时四溴双酚A完全反应到环氧树脂中,构成了印刷电路板的基本材料。目前,欧盟风险评估的人类健康部分已经得出结论,四溴双酚A没有显见的风险,在任何情况下都不必采取风险降低措施;风险评估的环境部分尚在进行,预计在2006年完成。欧盟风险评估过程中,已经考察了300多项针对四溴双酚A的研究,更深入的研究正在进行中。

六溴环十二烷主要用于建筑工程中纺织材料背面涂层的聚苯乙烯隔热板。目前,欧盟风险评估的人类健康与环境部分都还在进行中。欧盟资助的内分泌紊乱化学物质研究发现,六溴环十二烷和四溴双酚A未引起担忧。阻燃剂对内分泌影响的综合风险评估项目结论也显示六溴环十二烷和四溴双酚A的一般健康与毒性参数(行为、生存、生长速度以及相关肝脏与生殖腺质量等)未受到影响。

目前正在进行欧盟风险评估的阻燃剂还有四种氯磷阻燃剂(TCEP、TCPP、TDCP和V-6)主要用于聚氨酯泡沫。针对TCEP 的欧盟风险评估已经完成,有待公布;针对TCPP、TDCP以及V-6的风险评估人类健康与环境部分目前仍在进行中。同时,也在进行更多测试以及数据收集工作。其中一些风险评估有望在2006年完成,而其他评估则会在2007年完成。Sb2O3主要用作为卤化阻燃剂或弹性体的一种增效剂。目前,欧盟风险评估的人类健康与环境部分仍在进行中。有关人类健康部分的新讨论在今年6月进行,环境部分有望在年底前完成。

任何一种化学物质对人体和环境都会有利有弊,如何趋利避害,关键在于如何管理和正确使用,对于阻燃剂的应用更是这样。我们应该以风险评估结论为基础,本着科学的态度,让阻燃剂在保障人类生命和财产安全中发挥应有的作用。公安部明年起施行——公共场所阻燃制品阻燃标准。由公安部制定的《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求及标识》标准将于明年初开始正式施行,其中对塑料制品阻燃性能提出了更高要求。该标准是公安部为了有效控制公共场所发生火灾时造成人员伤亡和财产损失而制定的,由全国消防标准化技术委员会防火材料分委员会归口管理。该标准明确了公共场所用阻燃制品及组件的定义及分类、燃烧性能要求及标识等内容,规定了公共场所使用的建筑制品、铺地材料、电线电缆、插

座、开关、灯具、家电外壳等塑料制品以及座椅、沙发、床垫中使用的保温隔热层及泡沫塑料的燃烧性能,提出了相应的阻燃标准等级要求。

判定阻燃剂的标准

检测方法及其判定标准:

判定标准:

a)任何检测试样上经点燃后不应有燃烧蔓延至织物边沿或是织物上端。

b)任何检测样中经点燃后不应有破洞形成。

c)任何检测样中经点燃不应有燃烧熔滴或是熔融物坠落。

d)延燃时间须小于等于2秒。

e)阴燃时间须小于等于2秒。

新型阻燃剂的发展现状

江苏雅克、杰尔斯、山东默锐 随着我国合成材料工业的发展和应用领域的不断拓展,阻燃剂在化学建材、电子电器、交通运输、航天航空、日用家具、室内装饰、衣食住行等各个领域中具有广阔的市场前景。此外,煤田、油田、森林灭火等领域也促进了我国阻燃、灭火剂生产较快的发展。我国阻燃剂已发展成为仅次于增塑剂的第二大高分子材料改性添加剂,目前的生产能力20万t/a左右,年生产量在15万-17万t之间,年消费量20万t左右。不足部分主要从美国和以色列进口,进口的主要品种为有机溴及卤—磷系阻燃剂。我国阻燃剂生产厂60余家,能够生产50余种产品,主要为溴磷系列,其中溴系阻燃剂是最重要的系列,约占我国有机阻燃剂的30%。、 国内阻燃剂的品种和消费量还是以有机阻燃剂为主,无机阻燃剂生产和消费量还较少,但近年来发展势头较好,市场潜力较大。阻燃剂中最常用的卤系阻燃剂虽然具有其他阻燃剂系列无可比拟的高效性,但是它对环境和人的危害是不可忽视的。环保问题是助剂开发和应用商关注的焦点,所以国内外一直在调整阻燃剂的产品结构,加大高效环保型阻燃剂的开发。 1.环保型阻燃剂应用和生产现状 随着人们环保、安全、健康意识的日益增强,世界各国开始把环保型阻燃剂作为研究开发和应用的重点,并已经取得了一定的成果。阻燃剂按有效元素分类,可分为磷系、氯系、溴系和锑基、铝基、硼基阻燃剂等。本文根据阻燃有效元素将阻燃剂分为无卤阻燃剂、溴系

阻燃剂、卤—磷协同阻燃剂及其他阻燃剂四个种类,分别介绍其中几种环保且具有应用前景的阻燃剂。 1.1无卤阻燃剂 无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂一直是人们追求的目标,近年来全球一些阻燃剂供应和应用商对阻燃无卤化表现出较高热情,对无卤阻燃剂及阻燃材料的开发也投入了很大的力量。据分析,无卤阻燃剂主要品种为磷系阻燃剂及无机水合物。前者主要包括红磷阻燃剂,无机磷系的聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸酯等,有机磷系的非卤磷酸酯等。后者主要包括氢氧化镁、氢氧化铝、改性材料如水滑石等。聚磷酸铵、水滑石为该系列环保型且市场前景较好的代表产品,以下就这两种产品展开分析。 1.1.1聚磷酸铵 聚磷酸铵(ammoniumpolyphosphate,简称为APP)是长链状含磷、氮的无机聚合物,其分子通式为:(NH4P03)n。由于其具有化学稳定性好、吸湿性小、分散性优良、比重小、毒性低等优点,近年来广泛用于塑料、橡胶、纤维作阻燃处理剂;还可用于配制膨胀性防火涂料,用于船舶、火车、电缆及高层建筑的防火处理;也用于生产干粉灭火剂,用于煤田、油井、森林大面积灭火;此外,还可作肥料用。聚磷酸铵的聚合度是决定其作为阻燃剂产品质量的关键,聚合度越高,阻燃防火效果越好。国内已经有聚合度超过100的产品,而国外APP(聚磷酸铵)的聚合度在500以上已是常见。国内聚磷酸铵研制始于1978年,经过20多年的发展,我国聚磷酸铵生产已具有一定的基础,基

阻燃剂的发展趋势

阻燃剂的发展趋势 随着现代工业的不断发展,塑料、橡胶、合成纤维等高分子材料得到广泛的应用。然而,这些有机高分子化合物绝大多数都是可燃的,且燃烧时可产生大量致命的有毒气体。为解决这一难题、提高合成材料的抗燃性,最有效的方法是加入阻燃剂。对此,以阻燃为目的阻燃剂研究及材料阻燃技术近几年得到长足发展,至今天已成为世界工业体系的重要组成部分之一。本文将阐述阻燃剂的现状和发展趋势。 1 我国阻燃剂发展现状 我国阻燃剂生产在塑料助剂中, 是仅次于增塑二、各类阻燃剂的现状研究剂的第二大行业, 产量逐年增加, 市场不断扩大。自1960 年起开始研制和生产阻燃剂以来, 到目前为止, 我国阻燃剂总生产能力约15 万t/a , 从事阻燃剂研究的研制单位有50 多家, 阻燃剂品种有120 多种, 生产单位150 多家。近几年来, 我国阻燃剂工业发展迅速, 比如最重要的添加型溴系阻燃剂十溴二苯醚(DBDPO)的销量1999 年为7000t/a , 2000 年为9000t/a , 2001 年为13500t/a。增长幅度逐年增大,其它卤系中的另一个重要成员氯蜡系列也有很大增长。还有磷系(包括无机磷类和有机磷酸酯类)和无机系[ 主要是Al2 (OH)3 、Mg (OH)2 和助阻燃剂Sb2O3 等] 的市场也在不断扩大。但是, 按阻燃塑料制品占塑料总用量的比例来看, 与美国相比差距还很大。美国的比例为40 %, 而我国还不到1 %, 即使考虑到美国的经济总量为我国的10 倍, 我们也还有很大的扩展空间。 我国的阻燃剂以卤系阻燃剂为主, 占整个阻燃剂的80 %以上, 其中氯系(主要是氯化石蜡)占69 %, 并有出口;但溴系不足, 每年仍需进口;作为无污染、低毒的无机系仅占阻燃剂的17 %, 其中有一半为三氧化二锑, 而氢氧化铝、氢氧化镁还不到10 %。主要阻燃剂品种有42 型、52 型氯化石蜡, 还有少量的70 型氯化石蜡、多溴二苯醚、六溴醚、八溴醚、聚2 , 6-二溴苯醚、四溴双酚A 及其齐聚物、磷酸烷(芳)基酯、氯(溴)化磷酸醋、氢氧化铝(镁)、三氧化二锑、红磷等。我国阻燃剂比例与世界发达国家和地区相比, 消费结构差距甚大, 目前国

新型阻燃剂DDP的合成

新型阻燃剂DDP的合成 1、前言 PET,PEN是最常见的聚酯,被广泛用作合成纤维和工程塑料的原材料,但由于聚酯材料的易燃性,它们的应用受到一定限制。解决该问题的途径是对聚酯进行阻燃改性。DDP就是聚酯的新型共聚型阻燃剂之一, DDP的结构式通过直接酯化过程,采用DDP共聚,可以提高聚酯的阻燃性,并保持聚酯原有的机械加工性能[1],因而本项研究具有广阔的应用前景。另外,由于聚酯的纺丝温度通常高于290℃,在此温度下,许多阻燃剂就会分解,失去阻燃特性,因而越来越强调阻燃剂的热稳定性[2,3]。本文对DDP进行了热失重分析,其初始热分解温度可达到312℃。 2、实验部分 2.1 原料9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOP),实验室自己合成[4];衣康酸,化学纯,新华活性材料研究所;丙酮,分析纯,北京化学试剂公司;邻二甲苯,分析纯,北京化学试剂公司。 2.2 仪器北京科学仪器厂XT-4A型显微熔点测定仪;美国热电公司Megana-560型红外光谱仪(KBr压片法);美国Varian公司Unity型超导核磁谱仪(溶剂:DMSO-d6,内

标:TMS);Dupont2000热分析仪(气氛:氮气,升温速率:10℃ min,试样重量:8mg)。 2.3 合成方法方法 1:向四口烧瓶中加入80ml邻二甲苯和4 3.2gDOP,通入氮气,搅拌,加热到90℃,再缓慢加入26g衣康酸,然后在145℃温度下回流反应8h。反应体系冷却后,DDP从邻二甲苯中结晶析出。方法2:向装有分馏柱、搅拌器和氮气入口的四口烧瓶中加入43.2gDOP和28.6g衣康酸,通入氮气,并连续搅拌,缓慢加热到165℃,在此温度下回流反应3~4h,可制得粗品DDP,然后将此粗品 加入到100ml丙酮中,加热,回流2h,冷却后,DDP从丙酮中析出。 3、结果与讨论 3.1 理化性质和结构分析 3.1.1 熔点用XT-4A显微熔点测定仪测定方法1和方法2制得样品的混熔点是191~192℃。 3.1.2 红外谱图图2为DDP的IR谱图。数据如下:P-O-C(1180cm-1);P-C(1500~1400cm-1);P=O(1238cm-1);C= O(1750~1735cm-1);OH(3400~3230cm-1),图中找不到衣康 酸的C=C的吸收峰(1600cm-1)和DOP的P-H的吸收峰(2384cm

新型阻燃剂阻燃效果及其阻燃机理的研究

新型阻燃剂阻燃效果 及其阻燃机理的研究 武警学院工程系 田 丽 摘要:为了提高聚合物的耐燃性,应该使用一种能使聚合物形成炭化层的无卤阻燃剂,我们选用了硅胶以及硅胶和碳酸钾的混合物作为PP、PVA的阻燃剂,并探讨了该新型阻燃剂在其它聚合物中使用的可能性。实验表明,该阻燃剂具有明显的阻燃效果。同时本文在添加剂存在下,利用固相NM R分析了炭化层的结构,探讨了阻燃剂的阻燃机理。 现在合成聚合物正在迅速替代传统的钢材、无钢金属以及天然聚合物(如木材、天然橡胶等),它们之所以发展速度快,是因为具有有价值的物理特性,然而它们的缺点是都是易燃的。为了提高抗燃性,人们提出了各种各样的方法。其中常用的减小其火灾危险性的方法有以下几种:提高其点火能,减小火焰传播速度,减小释热速率和减小毒性物质及烟的生成量。热稳定性好的聚合物,一般能够满足以上几个方面的要求,但这些高聚物的价格比较昂贵,且其物理性能和加工性能可能不如热稳定性稍差的聚合物。对于价格比较低廉的高聚物(如大部分商品聚合物PE PP PS PV C等等),一般采用添加阻燃剂的方法减小其火灾危险性。但这种阻燃添加剂必须对材料的物理性质和价格影响较小。虽然卤代阻燃剂能显著降低聚合物的释热速率,但在将来,卤代阻燃剂终将被淘汰。在欧洲,人们普遍认为某些卤系阻燃剂的燃烧和再循环对环境会造成一定的影响。 而可供选择的非卤系阻燃剂的种类非常多,如A l (OH)3和M g(OH)2(都产生水,从而吸收大量热),其阻燃作用体现在许多方面,一个重要的有发展前景的作用是炭化层的形成。本文还谈到了这一作用在现阶段阻燃剂领域中的地位。炭化层降低可燃性的机理体现在以下几个方面:(1)使部分碳和氢存在于凝聚相,这就减小了可燃挥发分的生成量。(2)炭化层具有较低的导热性能,可将其看作是绝缘层,从而保护内部原材料。(3)致密炭化层对可燃挥发分降解产物的产生是一个物理性障碍。参考文献[1]中谈到,有些聚合物在燃烧过程中降解产生炭化层,有些不产生炭化层,要想了解成炭原理以及提高成炭量的方法,必须首先研究炭化层的物理化学结构。参考文献[2]中详细分析研究了芳香性工程聚合物燃烧剩余物,从而确定了它们的化学结构。这些结果表明,当BPA-PC以及其他芳香聚合物受热后,失去大部分的脂肪族基团,剩余炭层绝大部分为质子化或非质子化的芳香碳。 炭化层的物理结构对聚合物的燃烧性能有很大影响。最好形成填充有气体的多孔膨胀炭层,膨胀炭层的主要作用是其绝热性能,而不是其对挥发性气体产物和低粘度液体产物进入气相的阻碍作用,因为低粘度聚合熔融物可通过膨胀炭化层的毛细作用而上升到聚合物表面。 大部分商品聚合物燃烧时不会形成炭化层,现在研究的一个重要方面是怎样促使这些聚合物形成炭化层。可取的研究方法是怎样使这些聚合物在燃烧过程的初期快速成炭,而成炭过程的温度必须高于聚合物的加工温度,并且成炭过程必须发生于聚合物热分解过程的初期,这样炭化层才能发挥作用。我们采用的成炭方法是,选择廉价的成炭阻燃添加剂加入到商品聚合物中,并且了解其成炭机理,从而使添加剂发挥较好的作用。最近对填有含硅物质的聚合物可燃性的研究表明,这些含硅的物质不论单独作用、与聚合物混合使用还是作为共聚体,都是有发展前途的阻燃剂。我们选择硅胶和碳酸钾的混合物作为添加剂,并且确定它们对商品聚合物燃烧性能的影响。我们选择含有碳酸钾的硅胶的目的是在探讨燃烧过程中形成硅基阻燃剂的方法,在金属氢氧化物存在时,硅胶与有机醇反应生成多种有机硅化物。我们并没有直接合成这些有机硅化物,并使之与聚合物连接起来,来评价它们对聚合物燃烧性能的影响;而是通过将多羟基聚合物如PVA或纤维素与硅胶和碳酸钙结合,并预测在燃烧表面下面凝聚相可能发生的反应,即如果聚合物在燃烧过程中与添加剂作用,反应结果会使聚合物交联,从而形成Si-O-C类型的保护炭层。 研究中所使用的聚合物和添加剂为硅胶(F isher Scientific公司,28-200目);碳酸钾(马林克罗特公司,粒状);聚丙烯PP(Scientific公司的聚合物产品,重均分子量=240000g mo l),聚苯乙烯PS(Scientifc公司的聚合物产品,重均分子量=45000g mo l);苯乙烯-丙烯腈,SAN(GE聚合物);聚甲基异丁烯酸,P MM A(D u Pont,E lvacite);聚(乙烯醇);PVA(Scientific公司的聚合物产品,数均分子量=86000g mo l,重均分子量= 178000g mo l,经N aOH水溶液处理后9917%为水合物);尼龙6,6(R hone Poulenc)和a-纤维素(Sigm a Chem ical公司,纤维含量9915%)。将添加剂和聚合物

阻燃剂应用常见问题及ROHS和REACH的解释

阻燃剂应用常见问题 1.膨胀型无卤阻燃剂用于玻纤PP方面为什么效果会变差? 一般来说随PP量的减少,阻燃剂量的增加,材料的阻燃效果会越来越好,为什么在玻纤里面PP相对减少了(加入了玻纤),阻燃剂的份数不变,而阻燃会变差了甚至不阻燃了,这主要是由于玻纤的加入破坏了P-N膨胀体系的阻燃机制,玻纤分布于塑料的各个地方,对于碳层的闭合有极大的破坏作用,以至于不能隔绝氧气而达到阻燃的效果。 2.膨胀型无卤阻燃剂加入填料或其它物质后为什么会失去阻燃效果? 不少厂家为了降低成本,在P-N系膨胀型无卤阻燃剂加入一些填料,如碳酸钙、硫酸钡、滑石粉等,发现会失去阻燃效果。同样的道理,上述填料的加入,改变了酯化反应过程,酸源会部分的与上述填料反应,并且上述填料在材料的表面破坏了碳层的形成,导致了机制的失效。 同样道理,加入某些碳黑、色粉也会导致阻燃效果失去。 3.为什么一些用P-N系阻燃剂生产的PP放置一段时间后(几十天),表面有油状物或者粉态物析出? 如同我们提到的阻燃剂的组成由碳源、酸源和气源组成,造成有物质析出肯定为上述一种或者几种物质水溶性比较好,与塑料的相容性变差,在加工的时候,材料与上述粉体依靠螺杆机的强烈机械作用力分散开来,而放置一段时间后,由于分子间不断运动,极性不同的物质慢慢就会分开,上述粉体慢慢的从材料的内部析出到表面。 4.为什么某些P-N系列阻燃剂在PP加工时会出现发泡或者颜色变灰的情况? 任何阻燃剂都有其起始分解温度,如果阻燃剂本身的分解温度仅仅与材料的熔化温度接近的话,很容易出现上述情况。所以一般来说,阻燃剂的起始分解温度至少要比材料塑化加工的温度至少要高50度以上,这样才能保证加工的顺利进行。 5.为什么某些P-N系阻燃剂挤出过水槽的时候条子容易粘水? 条子容易粘水是由于阻燃剂的部分组份水溶性比较好,通过螺杆机的出口的时候,温度比较高的条子接触到冷水槽,粉体容易析出,所以阻燃剂里面的成份必须是水难溶的。 6.为什么不同的PP加入相同份数的阻燃剂可能存在阻燃效率的差异? PP基体的不同,如均聚PP或者共聚PP,由于其内部乙烯含量的不同,造成其阻燃上有差异,总体来说,共聚PP比均聚PP的阻燃要难做一些,相应添加阻燃剂也可能要多一些。 7.经常看到有人直接用打火机测试挤出的样条来判断材料的阻燃性,其存在一定的合理性,也存在一定的局限性,为什么? 直接用打火机对制品进行阻燃测试,对于卤素体系,比较容易判断,因为其体系的机制决定了产品的密实程度对于阻燃效果影响不大,同样氢氧化物体系也是这样;但是对于氮磷系成炭阻燃,由于依靠成炭机制,产品的密实程度对阻燃影响比较大,如刚挤出的条子,其密实程度有限,内部可能存在一些气孔,对于成炭有副作用,而经过注塑后的制品其密实度大大加强,成炭效果也更加的迅速。 8.当用氮磷膨胀型阻燃剂来阻燃PP,达到UL 94V-0阻燃级别时,是否可以通过减少氮磷膨胀型阻燃剂的加入量,使阻燃级别降低至UL 94V-2,从而降低成本呢? 答案是“否”。由于氮磷膨胀型阻燃剂的阻燃机制是“成炭”、“发泡”,从而达到隔热、阻氧、阻燃的效果。因此,减少氮磷膨胀型阻燃剂的加入量,形成不了完整的成炭、发泡层,也就起不到阻燃作用。因此,减量、降阻燃级别、从而降低成本的途径是行不通的!

环保阻燃剂与阻燃剂简易判定标准

环保阻燃剂与阻燃剂简易判定标准 环保阻燃剂与阻燃剂简易判定标准 阻燃剂目前主要有有机和无机,卤素和非卤。有机是以溴系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂,无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝,硅系等阻燃体系。 一般来讲有机阻燃具有很好的亲和力在塑料中,溴系阻燃剂在有机阻燃体系中占据绝对优势,虽然在环保问题上“非议”多端但一直难以有其他阻燃剂体系取代。 在非卤素阻燃剂中红磷是一种较好的阻燃剂,具有添加量少、阻燃效率高、低烟、低毒、用途广泛等优点。红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨等无机阻燃剂复配使用,制成复合型磷/镁、磷/铝、磷/石墨等非卤阻燃剂,可使用阻燃剂量大幅降低,从而改善塑料制品的加工性能和物理机械性能。但普通红磷在空气中易氧化、吸湿,容易引起粉尘爆炸,运输困难,与高分子材料相溶性差等缺陷,应用范围受到了限制。为弥补这方面不足,以扩大红磷应用范围,我们采用了国外先进的微胶囊包覆工艺,使之成为微胶囊化红磷。微胶囊化红磷除克服了红磷固有的弊端外,并具有高效、低烟,在加工中不产生有毒气体,其分散性、物理、机械性能、热稳定性及阻燃性能均有提高和改善。 在防火与环保之间寻找平衡点,是未来阻燃产品发展的重要节点。阻燃剂在现代社会中的重要性不容忽视,但随着欧洲一系列环保政策出台,其发展应用不同程度地受到了限制。如何在保障人员和财产免受火灾威胁的同时,又能使阻燃剂对人体和环境存在的潜在危害降到最低,是国内阻燃剂生产企业、研究机构及下游电子电气、建材、交通及家具等行业共同关注的焦点。 阻燃剂是塑料助剂中发展最快的品种之一。有资料显示,目前全世界阻燃剂需求量已超过120万吨/年,包括卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机阻燃剂等数百个品种。由于众所周知的环境与毒理学方面的原因,欧盟在十多年前就开始对大量生产的化学品对环境以及人类健康的潜在影响进行评估。阻燃剂也不例外,目前已经开始评估的有溴系阻燃剂和磷系阻燃剂。其中对五溴二苯醚、八溴二苯醚以及十溴二苯醚评估已经结束。欧盟于2004年8月15日开始禁用五溴二苯醚和八溴二苯醚;对十溴二苯醚所进行的风险评估结论是对人类健康或环境没有显见的风险,不必采取风险降低措施。 对于四溴双酚A、六溴环十二烷、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCP)以及2,2-二(氯甲基)环丙烷(V-6)在内的其他阻燃剂,目前正处在欧盟风险评估过程中。同时与某些阻燃协效剂如三氧化二锑(Sb2O3)也正处在欧盟风险评估过

(完整版)阻燃剂的市场现状

阻燃剂的市场现状 概述 随着我国合成材料工业的发展和应用领域的不断拓展,阻燃剂在化学建材、电子电器、交通运输、航天航空、日用家具、室内装饰、衣食住行等各个领域中具有广阔的市场前景。此外,煤田、油田、森林灭火等领域也促进了我国阻燃、灭火剂生产较快的发展。我国阻燃剂已发展成为仅次于增塑剂的第二大高分子材料改性添加剂,目前的生产能力20万t/a左右,年生产量在15万-17万t 之间,年消费量20万t左右。不足部分主要从美国和以色列进口,进口的主要品种为有机溴及卤—磷系阻燃剂。我国阻燃剂生产厂60余家,能够生产50余种产品,主要为溴磷系列,其中溴系阻燃剂是最重要的系列,约占我国有机阻燃剂的30%。、 国内阻燃剂的品种和消费量还是以有机阻燃剂为主,无机阻燃剂生产和消费量还较少,但近年来发展势头较好,市场潜力较大。阻燃剂中最常用的卤系阻燃剂虽然具有其他阻燃剂系列无可比拟的高效性,但是它对环境和人的危害是不可忽视的。环保问题是助剂开发和应用商关注的焦点,所以国内外一直在调整阻燃剂的产品结构,加大高效环保型阻燃剂的开发。 1.环保型阻燃剂应用和生产现状 随着人们环保、安全、健康意识的日益增强,世界各国开始把环保型阻燃剂作为研究开发和应用的重点,并已经取得了一定的成果。阻燃剂按有效元素分类,可分为磷系、氯系、溴系和锑基、铝基、硼基阻燃剂等。本文根据阻燃有效元素将阻燃剂分为无卤阻燃剂、溴系阻燃剂、卤—磷协同阻燃剂及其他阻燃剂四个种类,分别介绍其中几种环保且具有应用前景的阻燃剂。 1.1无卤阻燃剂 无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂一直是人们追求的目标,近年来全球一些阻燃剂供应和应用商对阻燃无卤化表现出较高热情,对无卤阻燃剂及阻燃材料的开发也投入了很大的力量。据分析,无卤阻燃剂主要品种为磷系阻燃剂及无机水合物。前者主要包括红磷阻燃剂,无机磷系的聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸酯等,有机磷系的非卤磷酸酯等。后者主要包括氢氧化镁、氢氧化铝、改性材料如水滑石等。聚磷酸铵、水滑石为该系列环保型且市场前景较好的代表产品,以下就这两种产品展开分析。 1.1.1聚磷酸铵 聚磷酸铵(ammoniumpolyphosphate,简称为APP)是长链状含磷、氮的无机聚合物,其分子通式为:(NH4P03)n。由于其具有化学稳定性好、吸湿性小、分散性优良、比重小、毒性低等优点,近年来广泛用于塑料、橡胶、纤维作阻燃处理剂;还可用于配制膨胀性防火涂料,用于船舶、火车、电缆及高层建筑的防火处理;也用于生产干粉灭火剂,用于煤田、油井、森林大面积灭火;此外,还可作肥料用。聚磷酸铵的聚合度是决定其作为阻燃剂产品质量的关键,聚合度越高,阻燃防火效果越好。国内已经有聚合度超过100的产品,而国外APP(聚磷酸铵)的聚合度在500以上已是常见。国内聚磷酸铵研制始于1978年,经过20多年的发展,我国聚磷酸铵生产已具有一定的基础,基本

环保阻燃剂项目招商引资报告

环保阻燃剂项目招商引资报告 投资分析/实施方案

报告说明— 环保型阻燃剂是一种阻燃剂,国内塑料改性用阻燃剂近80%为含卤阻燃剂,其中以多溴二苯醚和多溴联苯类物质为代表,溴系阻燃剂效率高、用量少,对材料的性能影响小,且价格适中。 该环保阻燃剂项目计划总投资9889.70万元,其中:固定资产投资8163.73万元,占项目总投资的82.55%;流动资金1725.97万元,占项目总投资的17.45%。 达产年营业收入14324.00万元,总成本费用11292.62万元,税金及附加163.35万元,利润总额3031.38万元,利税总额3612.85万元,税后净利润2273.53万元,达产年纳税总额1339.32万元;达产年投资利润率30.65%,投资利税率36.53%,投资回报率22.99%,全部投资回收期5.85年,提供就业职位244个。 2018年全球阻燃剂需求预计年增长4.6%,达280万公吨,价值70亿美元。阻燃剂在人们的日常生活中被广泛地使用,从手机、地毯到各种隔热片等等。其目的是为了在紧急情况下,可以发挥阻止燃烧或者延缓火势的作用。

第一章项目总论 一、项目概况 (一)项目名称及背景 环保阻燃剂项目 欧美发达国家的阻燃剂应用时间很长,阻燃剂的应用已经十分普遍, 伴随人们在环保、安全及健康方面意识的加强,近些年来这些阻燃剂成熟 市场的发展方向逐渐转向开发以“无溴化”为代表的新型环保型阻燃剂, 各类新型阻燃剂产品不断面世。在中国,虽然2008年的阻燃剂产量在18 万吨-22万吨左右,但是这些阻燃剂大多数直接或经初步加工后间接的出口至国外,较少应用在本国。以塑料为例,2012年前后,全球塑料中约有10%添加阻燃剂,而目前中国阻燃塑料占塑料制品的比例只有2%左右8,低于 世界平均水平,更低于欧美等发达国家和地区,其原因主要是因为目前国 内对于材料的阻燃要求还未到强制性执行的程度。 阻燃剂顾名思义是用来防止材料被引燃以及抑制火势传播的助剂,主 要是针对高分子材料的阻燃设计的。一般而言,阻燃剂主要发挥吸热作用、覆盖作用、抑制链作用以及不燃气体窒息作用来达到阻燃效果。经过阻燃 剂加工过的材料,在受到外界火源攻击时,能够有效地阻止、延缓火焰的 传播。

阻燃剂的应用现状和发展趋势

阻燃剂的应用现状和发展趋势 学校:安阳工学院 院系:化学与环境工程学院 专业:09高分子材料与工程 姓名:莫墨 学号:200905060087

阻燃剂的应用现状和发展趋势 摘要:随着现代工业的不断发展,塑料、橡胶、合成纤维等高分子材料得到广泛的应用。然而,这些有机高分子化合物绝大多数都是可燃的,且燃烧时可产生大量致命的有毒气体。为解决这一难题、提高合成材料的抗燃性,最有效的方法是加入阻燃剂。为此,以阻燃为目的阻燃剂研究及材料阻燃技术近几年得到发展,至今已成为世界工业体系的重要组成部分一。阻燃剂在化学建材,电子电器,交通运输,航天航空,日用家具,室内装饰,衣食住等各个领域中具有广阔的市场前景。本文将阐述阻燃剂的应用现状和发展趋势。 关键字:阻燃剂分类机理现状发展趋势 一、概述 阻燃剂,又称难燃剂,耐火剂或防火剂:赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂;依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。根据组成,添加型阻燃剂主要包括无机阻燃剂、卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)、磷系阻燃剂(赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等)和氮系阻燃剂等。反应型阻燃剂多为含反应性官能团的有机卤和有机磷的单体。此外,具有抑烟作用的钼化合物、锡化合物和铁化合物等亦属阻燃剂的范畴。主要适用于有阻燃需求的塑料,延迟或防止塑料尤其是高分子类塑料的燃烧。使其点燃时间增长,点燃自熄,难以点燃。 1.1阻燃剂的分类 阻燃剂有几种不同的分类方法。按所含阻燃元素可将阻燃剂分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂等几类。按组分的不同可分无机盐类阻燃剂、有机阻燃剂和有机、无机混合阻燃剂三种。无机阻燃剂是目前使用最多的一类阻燃剂,它的主要组分是无机物,应用产品主要有氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硼酸等。在三大类阻燃剂中,无机阻燃剂具有无毒、无害、无烟、无卤的优点,广泛应用于各类领域,需求总量占阻燃剂需求总量一半以上,需求增长率有增长趋势。按使用方法的不同可把阻燃剂分为添加型和反应型。添加型阻燃剂主要是通过在可燃物中添加阻燃剂发挥阻燃剂的作用。反应型阻燃剂则是通过化学反应在高分子材料中引入阻燃基团,从而提高材料的抗燃性,起到阻止材料被引燃和抑制火焰的传播的目的。在阻燃剂类型中,添加型阻燃剂占主导地位,使用的范围比较广,约占阻燃剂的85%,反应型阻燃剂仅占15%。 1.2阻燃剂的作用机理 阻燃剂的作用机理是很复杂的,包括种种因素,但阻燃剂的作用机理不外乎

我国无机阻燃剂的现状与发展分析

我国无机阻燃剂的发展与应用 一、引言 阻燃剂是合成高分子材料的重要助剂之一,添加阻燃剂对高分子材料进行阻燃处理,可以阻止材料燃烧或者延缓火势的蔓延,使合成材料具有难燃性、自熄性和消烟性。随着石油化工材料被广泛应用到国民经济的诸多行业中,如建筑业、塑料制品业、纺织业、运输业、电子电器业、航天业,阻燃剂在防火安全和环境保护方面的重要性愈加不容忽视。随着社会的发展和科技的进步,人们对材料的阻燃性能要求也愈来愈高,我国自80年代以来,阻燃剂的研制、生产及推广应用得以迅速发展,阻燃剂的品种日趋增多、产量急剧上升。目前,据粗略估计,全球阻燃剂的65%~70%用于阻燃塑料,20%用于橡胶,5%用于纺织品,3%用于涂料,2%用于纸张及木材。近年来,随着防火安全标准的日益提高和塑料产量的快速增长,我国阻燃剂的用量正处于快速增长期。 阻燃剂按照化学组成可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂,其中,无机阻燃剂除了有阻燃效果外,还具有低发烟率和可抑制氯化氢产生等作用,使得被添加材料具有无毒性、无腐蚀性和低成本等优点。从全球看来,无机阻燃剂消费量远远高于有机阻燃剂,如美国、西欧和日本等工业发达国家无机阻燃剂的消费占总消费量约60%,而我国不到10%,因此我国发展无机阻燃剂非常紧迫,而具有巨大的应用前景。目前无机阻燃剂主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、无机磷、硼酸盐、氧化锑等。

二、研究进展 1、氢氧化铝 氢氧化铝是问世最早的无机阻燃剂之一,也是国际上阻燃剂中用量最大的一种。目前氢氧化铝占全球无机阻燃剂消费量的80%以上,广泛应用于各种塑料、涂料、聚氨酯、弹性体和橡胶制品中,具有阻燃、消烟、填充三大功能,不产生二次污染,能与多种物质产生协同作用、不挥发、无毒、无腐蚀性、价格低廉。 阻燃剂用氢氧化铝一般是以工业氢氧化铝为原料,采用合适的方法进行精制和表面处理而制得,这样制成的氢氧化铝,其粒径小于5μm,适合于作高分子材料的阻燃剂。亦可采用尿素水解中和法和铝酸钠法直接制备阻燃剂用氢氧化铝。氢氧化铝的粒度和用量对材料阻燃性能和材料物理性能影响较大,当颗粒过粗和填充量过大时,会降低合成材料的物理性能,为了改进这些不足,人们对氢氧化铝主要进行以下改性与处理。一是表面改性,氢氧化铝具有较强的极性和亲水性,同极性聚合物材料相容性差,人们通常采用硅烷和酞酸酯类偶联剂对氢氧化铝阻燃剂进行表面处理,改善其与聚合物的粘接力与界面亲合性。经过表面改性处理的氢氧化铝,其阻燃性能和被阻燃基材的抗拉强度、伸长率等与处理前相比均有大幅提高。二是超细化和纳米化处理,为改善无机阻燃剂与树脂的亲和性,提高阻燃成分在树脂中的分散度和均一度,必须采用纳米技术对阻燃剂进行超细化处理。由于纳米化以后的氢氧化铝比表面积增大,表面活性大大增强,抵消了由于其与树脂极性不同而引起树脂机械性能下降的影响,并对刚性粒

新型阻燃剂

磷酸盐结合剂 磷酸盐结合剂(phosphate binder) 以酸性正磷酸盐或缩聚磷酸盐为主要化合物并具有胶凝性能的无机材料。它是由磷酸与氧化物或氢氧化物或碱反应生成的耐火材料结合剂。磷酸盐结合剂的结合形式属化学反应结合或聚合结合。磷酸与碱金属或碱土金属氧化物及其氢氧化物反应生成的结合剂多数为气硬性结合剂,即不须加热在常温下即可发生凝结与硬化作用。磷酸与两性氧化物及其氢氧化物或酸性氧化物反应生成的结合剂多数为热硬性结合剂,即须经加热到一定温度发生反应后方可产生凝结与硬化作用。磷酸盐用作耐火材料的结合剂在产生陶瓷结合之前的中、低温范围内具有较强的结合强度,所以被广泛用作不定形和不烧耐火材料的结合剂。 分类磷酸盐的分类一般是以其化合物中所含的金属氧化物(M2O)与五氧化二磷(P2O5)的摩尔比(R=M2O//P2O5)来区分,其分类见表1。 表1磷酸盐结合剂的分类 但作为耐火材料结合剂的磷酸盐则分为两类:(1)正磷酸盐结合剂,即含一个磷原子化合物的结合剂,如磷酸二氢铝(AL(H2PO4)3)、磷酸一氢铝(Al2HPO4)3);(2)缩聚磷酸盐结合剂,即含2个磷原子以上的磷酸盐化合物,如三聚磷酸钠(Na5P3O10)、六偏磷酸钠((NaPO3)6)等。正磷酸盐结合剂又可按其化合物名称命名,主要有以下几种:磷酸铝结合剂,磷酸锆结合剂,磷酸镁结合剂,磷酸铬结合剂和复合磷酸盐结合剂等。适合作耐火材料结合剂的缩聚

磷酸盐主要有:焦磷酸钠(Na4P2O7),三聚磷酸钠,六偏磷酸钠、超聚磷酸钠(Na2P4O11)等。 磷酸铝结合剂用氢氧化铝与磷酸反应而制得,其反应式如下: 反应生成的铝的磷酸盐也可用如下方式表示: 由此可计算出所生成的不同磷酸盐中AL2O3与P2O5摩尔比,一般用此摩尔比的百分数来表示磷酸铝结合剂的中和度(Nm): 纯正磷酸的Nm=0,Al(H2PO4)3的Nm≈33%,AL2(HPO4)3的Nm≈67%,AlPO2的Nm≈100%。中和度对正磷酸铝结合剂的胶凝性能影响很大。一般Nm在33%~67%之间的磷酸铝结合剂具有较好的胶结性能,也即具有胶结性能的磷酸铝化合物主要为磷酸二氢铝(又称一代磷酸铝或双氢磷酸铝)和(磷酸一氢铝)(又称二代磷酸铝)。这类磷酸盐结合剂有液体状的和固态粉末状的。 液体状的是用活性Al(OH)3与H3PO4直接反应制得。中和度Nm<45%的磷酸铝结合剂是透明的粘稠溶液,Nm>45%的是乳白色粘稠悬浮液,一般以Nm=35%~45%,水分含量不大于60%的磷酸铝结合剂的胶结性能为最好。此种结合剂为Al(H2PO4)3与Al2(HPO4)3或AlH3(PO4)3?3H2O的混合物。固态粉末状磷酸铝结合剂是用液状磷酸二氢铝为主要的溶液在常温下真空蒸发,之后在空气中于95℃左右蒸发制得,工业上是用喷雾干燥器喷雾干燥制得。固体磷酸二氢铝结晶形态为斜方六面体结晶,有极强的吸水性,遇水易溶解。

新型阻燃剂现状及发展

新型阻燃剂现状与发展 摘要:本文就阻燃剂的发展历史、阻燃机理以及研究进展和发展方向进行了较深入系统的综述。 关键字:阻燃剂;阻燃机理;发展状况 Abstract:This paper systematically reviews the the development history of flame retardant,the mechanisms of flame retardant and research progress and development direction. 概念 能够增加材料耐燃性能的物质叫阻燃剂。阻燃剂是提高可燃性材料难燃性的一类助剂。它们大多是周期表中第Ⅴ、Ⅶ和Ⅲ族的化合物,如第Ⅴ族氮、磷、锑、铋的化合物;第ⅶ族的氯、溴的化合物;第Ⅲ族硼、铝的化合物,此外硅和钼的化合物也作为阻燃剂使用;其中最常用和最重要的是磷、溴、氯、锑和铝的化合物,很多有效的阻燃剂配方都含有这些元素。 燃烧和阻燃剂的作用机理 燃烧机理[1] 维持燃烧的三要素:可燃物,氧,热。具备这三要素的燃烧过程,大致分为五个不同的阶段。 (1)加热阶段由外部热源产生的热量给予聚合物,使聚合物的温度逐渐升高,升温的速度取决于外界供给热量的多少,接触物的体积大小,火焰温度的高低等;同时也取决于聚合物的比热容和导热系数的大小。 (2)降解阶段聚合物被加热到一定温度,变化到一定程度后,聚合物分子中最弱的键断裂,即发生热降解,这取决于该键的键能大小。 (3)分解阶段当温度上升达到一定程度时,除弱键断裂外,主键也断裂, 即发生裂解,产生低分子物:①可燃性气体:H 2、CH 4 、CO等;②不燃性气体: CO 2 、HCl、HBr等;③液态产物,聚合物部分解聚为液态产物;④固态产物,聚合物可部分焦化为焦炭,也可不完全燃烧产生烟尘粒子(可形成烟雾,危害很大)等。 (4)点燃阶段当分解阶段所产生的可燃性气体达到一定浓度,且温度也达到其燃点或闪点,并有足够的氧或氧化剂存在时,开始出现火焰,这就是“点燃”,燃烧从此开始。 (5)燃烧阶段燃烧释放出的能量和活性游离基引起的连锁反应,不断提供可燃物质,使燃烧自动传播和扩展,火焰越来越大。 阻燃机理[2-5] 不同的阻燃剂可起到不同的阻燃作用,它们能使燃烧的五个阶段中的某一个或几个阶段的速度加以抑制,最好能让燃烧在萌芽状态就被制止,即截断某一阶段来源或中断连锁反应,停止游离基的产生。 阻燃机理有多种,分述如下。 1、保护膜机理 阻燃剂在燃烧温度下形成了一层不燃烧的保护膜,覆盖在材料上,隔离空气而阻燃。这又分为两种情况。 (1)玻璃状薄膜阻燃剂在燃烧温度下的分解成为不挥发、不氧化的玻璃

阻燃剂类大全

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无卤阻燃剂发展现状及趋势

无卤阻燃剂发展现状及趋势* 王虎 刘吉平 (北京理工大学材料学院) 摘要介绍了近年来国内外磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂等无卤阻燃剂的发展状况和最新研究进展,指出无卤和绿色环保型阻燃剂是未来发展的主流。为了改善无卤阻燃剂的阻燃效果,粒度超细化、表面改性处理和协同复合是目前主要发展方向。 关键词无卤阻燃阻燃剂分类发展趋势 近年来,由于城市建筑更为密集、人口密度增大,各种建筑材料、装饰材料应用量急剧增大,火灾引起的人员伤亡和财产损失呈上升趋势。火灾已成为最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。此外,根据数据统计,火灾中的伤亡事故,有80%左右是由于火灾前期材料热解时产生的有毒气体和烟雾使人窒息无法逃生所造所造成的。因此,在提高材料阻燃性的同时,应尽量减少热裂解或燃烧生成的有毒气体和烟量。研究清洁、高效、与材料相容性好的无卤阻燃剂成为阻燃材料发展的重中之重。 1 无卤阻燃剂的分类及阻燃机理 1.1 磷系阻燃剂 在无卤阻燃体系的研究开发中磷系阻燃剂历史较长,该阻燃剂不仅克服了含卤阻燃剂燃烧烟雾大、放出有毒及腐蚀性气体的缺陷,同时又改善了无机阻燃剂高添加量严重影响材料的物理机械性能的缺点,做到了高阻燃性,低烟、低毒、无腐蚀性气体产生。 含有磷系阻燃剂的高聚物被引燃时,在其受热时阻燃剂热解磷的含氧酸,开始起到阻燃作用,其阻燃机制有气相机制和凝固相机制。在凝固相中,当磷系阻燃剂生成磷的含氧酸时,其促使树脂脱水、炭化,使可燃裂解产物减少。同时,磷的含氧酸多系粘稠状的半固态物质,可在材料表面形成一层覆盖于焦炭层的玻璃状熔融物,降低炭层的透气性和保护炭层不被继续氧化,从而抑制了燃烧的蔓延。根据磷系阻燃剂的组成和结构,可以分为无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂两类[1]。无机磷系阻燃剂包括红磷和磷酸盐类,有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸酯和磷盐等。 1.2 氮系阻燃剂 氮系阻燃剂低毒、不腐蚀,对热和紫外线稳定,阻燃效率好且价廉。目前应用的含氮阻燃剂主要包括三大类:三聚氰胺、双氰胺、胍盐及其衍生物。其中三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸和三聚氰胺磷酸酯是阻燃剂市场中最具有发展潜力的品种。关于氮系阻燃剂的阻燃机理,通常认为氮系阻燃剂受热分解后,易放出氨气、氮气、深度氮氧化物、水蒸汽等不燃性气体;不燃性气体的生成以及阻燃剂分解吸热(包括一部分阻燃剂的升华吸热)带走大部分热量,极大地降低聚合物的表

阻燃剂

应用化学1班沙泽 200081870 磷系阻燃剂 磷系阻燃剂是阻燃剂中最重要的一种。根据组成和结构的不同,磷系阻燃剂又分为有机磷系、无机磷系阻燃剂两类。有机磷系阻燃剂的研究主要包括磷酸酯、缩聚磷酸酯、有机磷酸盐、氧化磷和磷杂环化合物。部分有机磷化合物虽然有一定的毒性,但致畸陛不高,其分解产物及其阻燃聚酯的燃烧产物中腐蚀性物质、有毒物也很少。无机磷系阻燃剂主要是红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵等磷酸盐,受热分解出磷酸、偏磷酸和H:0等,并促进成炭覆于基材的表面从而起到阻燃的效果。 1 磷系阻燃剂的应用进展 1.1 聚碳酸酯阻燃剂及其掺合物 到20世纪为止,有关聚碳酸酯(PCs)阻燃剂及其掺和物的研究很多,远远超过了其他聚合物。目前应用于聚碳酸酯的阻燃剂有单磷酸酯和双磷酸酯2种。单磷酸芳基磷酸酯常用于PC/ABS 合金,其中磷酸三苯酯(TPP)的性价比很高。 I甲P对PC/ABS的阻燃十分有效,添加量在12%~18%。在仰lP.基础上改进的叔丁基磷酸三苯酯的性能比TPP更为优越。叔丁基磷酸三苯酯为液体,在树脂中其持久性与水解稳定性更佳,且不易产生表面应力龟裂。但叔丁基磷酸三苯酯的挥发性较高。桥联的芳基双磷酸酯具有优良的热稳定性和水解稳定性、低粘度以及低挥发性,因此这类双磷酸酯的市场好于单磷酸酯,且应用范围日益广泛。其中间苯二酚一双(磷酸二苯酯)和双酚A一双(磷酸二苯酯)的效果尤其好。例如双酚A一双(磷酸二苯酯)的商品名为Fyroltlex BDP常用于PC/ABS,其中丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)装填量≤25%,一般情况下,BDP与联合添加剂P1FE的装填量需要≥12%才能达到V—O级。作为新型有机磷系阻燃剂,BDP在聚合物中发挥作用主要通过促使材料迅速产生炭层,以减少聚合物表面热量,抑制聚合物热裂解或燃烧,降低聚合物火灾危险性,在高分子材料中应用广泛,并取得较好的效果。但是由于其在应用中存在耐热性差、挥发性大以及易迁移等缺点,因此在发挥阻燃作用的过程中,熔融滴落现象严重,容易引发二次火灾H J。环苯氧磷腈类物质是热稳定性好的磷氮化合物。掺和物中大多包括三磷腈和四磷腈,且还含一些大环。当这些掺和物含量占PC/ABS质量的12%一15%时,阻燃效果很好。芳香族双磷酸酯(RDP 或BDP)或单磷酸酯( I )与环磷腈发生协同作用,联合使用具有更好的阻燃效果。综上所述,芳基磷酸酯常应用于无卤阻燃PC/ABS合金中。单磷酸芳基磷酸酯类阻燃剂中磷酸三苯酯与叔丁基磷酸三苯酯在PC/ABS中较为有效。双磷酸芳基磷酸酯类阻燃剂中桥联的芳基双磷酸酯,尤其是间苯二酚一双(磷酸二苯酯)(RDP)、双酚A一双(磷酸二苯酯)(BDP)以及某些程度上的间苯二酚一双(2,6一二甲苯基磷酸酯)(RXP),由于优异的热稳定性、高效的阻燃性、较低的挥发性而比单磷酸酯(TPP)获得更为广泛的应用。由于不同的磷酸酯在固相和气相之间存在协同的阻燃作用,实际应用中也常将双磷酸酯和单磷酸酯组合使用。 1.2 聚氨基甲酸乙酯(PU)泡沫阻燃剂 应用于聚氨酯泡沫塑料的磷系阻燃剂中,卤代磷酸酯类化合物的应用广泛、效果显著,是一类添加型液态有机阻燃剂,它具有挥发性低、无色、无臭、耐水解等优点,阻燃效率高、挥发量低。三(2一氯乙基)磷酸酯(TCEP)是最早使用的阻燃剂之一,是一种添加型阻燃剂,在聚氨酯软泡、硬泡中都能使用,它具有较好的耐水解性和较高的阻燃效率,但阻燃持久性差,且易挥发损失"】。常用的卤代双磷酸酯类阻燃剂具有耐水性和热稳定性较好等特点,可以广泛适用于多种软质聚氨酯泡沫塑料,应用前景广阔。典型的产品有阻燃剂V ,化学名为四(2一氯乙基)-2,2一-(氯甲基)一1,3一亚丙基二磷酸酯,由美国Monsanto公司首先开发成功驯,商品名为Phosgard2XC-20。还有美国Olin 公司产品牌号为Thermolinl01,国内有生

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