红磷阻燃剂

红磷阻燃剂
红磷阻燃剂

“红磷遇湿会生成磷酸,对金属元器件、电极、线圈等有腐蚀作用,甚至还会成断线、接触不良,甚至短路等质量隐患。”

日前,一位不愿意具名的化工行业专家在接受记者采访时透露,并指出“由红磷阻燃剂引发的产品质量问题,松下‘问题冰箱’只是一个开始。未来在耐用电器电子产品以及控制器件方面,不排除会爆发更多的相同案例”。

阻燃剂主要是用于改善可燃、易燃材料燃烧性能的化工助剂,广泛应用于家电、手机、电脑等产品的核心部件上。

近年来,全球消费电子生产企业已意识到红磷阻燃剂对于电子电器产品可靠性的挑战,并在积极寻找替代红磷阻燃剂的解决方案。从去年开始,包括索尼、诺基亚、比亚迪在内的一些企业已经开始在相关电子电器产品禁用红磷阻燃剂,并在寻找“无卤无红磷”替代产品。

松下更换

松下此前发布的召回公告中透露,召回原因在于控制冷媒的零部件(冷媒控制阀)中采用了红磷阻燃剂,高温高湿环境下,可能造成冷媒控制阀线圈断线,导致发生“冷藏室不冷”或者“冷藏室过冷”的不正常现象,严重时还会发生冒烟甚至燃烧的恶劣情况。

记者致电松下中国售后服务热线,了解目前松下对于召回冰箱的具体解决方案。一位服务热线工作人员告诉记者,服务人员上门对问题冰箱主要是更换一个“三通阀”,时间大约为半个小时。

当记者询问,松下更换的这个三通阀中,是继续采用红磷,还是更换了其它可靠的阻燃剂。该服务人员透露,据工厂提供的资料显示,应该是换成一种名为“欧氏阻燃剂(音)”。

随后,记者又致电松下电器中国公关部相关人士,了解当前松下冰箱召回后更换的三通阀中是否还继续使用红磷阻燃剂。同时,2009年以后松下生产的冰箱中是否还继续使用红磷阻燃剂。

松下中国公关部相关人士回复称:“2009年3月后,松下使用的是符合ROHS规定的溴系阻燃材料。”目前,溴系阻燃剂主要包括十溴二苯醚、四溴双酚A、溴化环氧树脂、十溴二苯乙烷等,其中欧盟的ROHS指令及中国的《电子信息产品污染控制管理办法》都允许十溴二苯醚使用。

不过,与松下冰箱采用溴系阻燃剂不同,一些企业还采用氢氧化铝作为阻燃剂。

行业危机

记者又就红磷阻燃剂这一产品特性,请教了多位国内化工企业的技术人员。

据浙江、江苏等地的化工企业技术人员透露,国内对红磷阻燃剂的使用争议早在多年前便一直存在。

我国是世界磷资源大国,资源储藏较为丰富,红磷属于有机物,具有较低的成本优势。由于红磷的阻燃效率较高、成本低廉且不含卤素,近年来在国内市场上得到了一定应用。

不过,单质磷的高活性引发的加工过程中的安全隐忧以及采用红磷后的相关产品在安全使用生命周期内的稳定性、可靠性问题,一直是整个化工领域挥之不去的担忧。

此外,在红磷的加工过程中,还容易引起着火,且产生具有高毒的PH3气体,对人体和环境的污染较为严重,最终这也给红磷阻燃剂在国内电子电器产品上的推广应用蒙上了一层阴影。

当年,正是在以日本的磷化学株式会社为首的经济发达国家相关化工企业的积极推动下,红磷作为高效无卤阻燃剂在企业界和市场应用层面获得了快速发展。当前,红磷作为阻燃剂,其性能受环境影响而造成的稳定性差,给家电、手机、电脑等耐用消费器埋下了严重的质量隐患。

此前,由于成本低,红磷阻燃剂已大量应用于众多家庭的家电、电子产品中,未来这将给上述产品的安全正常使用埋下不稳定的因素。(来源:中国企业报网络版)

阻燃剂材料的制备方法

因为实质阻燃剂资料不需要进一步进行阻燃处理,所以以下内容均是针关于增加型阻燃剂资料。易燃资料大体能够包含热塑性树脂、热固性树脂、橡胶、涂料、纤维(天然纤维和人工纤维)、木材等。将上述易燃资料改性变成阻燃剂资料,能够通过以下方法。 (1)热塑性树脂热塑性聚酯树脂包含多见的聚烯烃、聚酯、聚酰胺等,例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS(丙烯腈一丁二烯苯乙烯共聚物)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、尼龙6和尼龙66等。关于上述资料将其与对应的阻燃助剂在螺杆挤出机中通过熔融共混挤出造粒,制成阻燃粒料,完结阻燃改性。但一般阻燃助剂具有针对性,即特定的阻燃剂作用于某一种类的树脂.能够广泛运用的阻燃剂种类较少,所以,一般需要通过精心选择、试验和复合运用。

(2)热固性树脂热固性树脂包含环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂等。这一类树脂在运用时需要多组分共混运用,因而.阻燃剂能够同时增加,并通过迅速拌和混合均匀。混合完结后,在一定温度下进行固化反响,固化完结后即可构成具有阻燃功用的热固性树脂资料。 (3)橡胶橡胶能够用做电线电缆料、传送带质料等.阻燃请求很高。阻燃橡胶的制备是通过将生胶、阻燃剂及各种助剂共混,然后塑化、共混、硫化后制备阻燃橡胶资料。 (4)涂料涂料也是由多种组分共混而成.因而在运用时,一般阻燃剂及其复合成分与构成涂料的组分通过拌和共混构成涂料,再涂覆于钢构造或木质构造等资料的外表,构成阻燃涂层。 (5)纤维包含化学制作的纤维如涤纶、丙纶、腈纶、氨纶等,也有天然纤维如棉织物和丝织物。化学纤维能够在制成纤维曾经采用具有阻燃功用的阻燃粒料进行纺丝。所得纤维即具有阻燃功用。除此以外,还能够通过纤维和织物的后收拾来完结阻燃功用化。将纤维织物在阻燃收拾液中进行浸渍,其间的阻燃成分能够是反响型的,与纤维上的官能团进行反响,将阻燃构造键接到

白度化包覆红磷阻燃剂的如何使用

白度化包覆红磷阻燃剂的如何使用 白度化红磷,白化红磷阻燃剂是经过包覆后表面颜色变白的微胶囊包覆红磷 FR-BMRP02,也叫白度化包覆红磷,白化包覆红磷,白度化胶囊红磷,白化胶囊红磷,或者胶囊包覆白化红磷等。 红磷P是高效的阻燃剂,其阻燃性能优良,但是在实际应用中存在两大主要问题:一是化学性能不稳定,在空气中易吸潮、易氧化,高温加工时产生剧毒气体磷化氢PH3,粉尘易爆炸,在贮存运输使用时存在安全隐患;二是红磷颜色深红紫红,应用范围受到很大限制。 红磷阻燃剂经过表面处理后才能使用,新型的微胶囊化包覆技术,对红磷进行微胶囊化表面处理,制备新型的白度化微胶囊包覆红磷阻燃剂FR-BMRP02,拓宽了红磷在在高分子聚合物中的应用。选用硼酸锌ZB、蜜胺树脂MF、ATH等多种囊材、多种有机和无机方式的包覆,与未包覆红磷相比,热稳定性与化学稳定性有显著提高,在自燃温度、热分解温度、吸水性、抗氧化性及磷化氢释放量等性能指标上有进一步提高。 白度化红磷阻燃剂,使用中不能泛红,耐温性高,应用范围广,广泛用于浅色或白色体系,如工程塑料:PA6/66、PBT、PET、PC、MC尼龙;如通用塑料:PE、PP、EVA、EPR;也可用于环氧EP、聚氨酯PU、酚醛PF、不饱和聚酯UP等热固性树脂及顺丁橡胶、乙丙橡胶、纤维织品等的阻燃。添加份量少,阻燃性能优异;密度小,影响物理性能少;加工过程中不起霜、不迁移、不腐蚀模具;特别是制品具有高耐漏电痕迹指数(CTI)。 白度化红磷虽然经过包覆,燃点一般都达到320度以上,较好的包覆能达到800度甚至1000度。即便如此,在使用过程中,还是要预防红磷燃烧爆炸,造成事故,使用还是注意方法。 使用方法:先将被阻燃材料,即塑料粒子与适量的白矿油低速搅拌混合均匀,再加紧白度化红磷细粉低速搅拌均匀,然后下料加工。 此方法目的:一是可以使粉末与塑料粒子,粘合在一起,均匀分布; 二是使用白油浸润红磷粉末,当搅拌或加工时候,可以吸取搅拌热,防止自燃。

阻燃剂综述

无机阻燃剂氢氧化镁研究综述 摘要:近年来氢氧化镁阻燃剂越来越受到人们的关注。本文综述了氢氧化镁的阻燃消烟机理, 并对氢氧化镁阻燃剂制备及改进的方法进行了阐 述,进而对氢氧化镁阻燃剂的发展趋势及应用前景作出了展望。 关键词:阻燃机理制备方法改进现状前景 0前言 在当代社会, 塑料被大量地应用于社会生活的各个领域, 但大多数塑料材料容易燃烧, 因而, 这些不具备阻燃性能的塑料一旦燃烧起来,就会引发连续燃烧, 那样往往就会引起火灾。 为此, 目前在塑料中使用了具有阻燃性能的树脂或添加阻燃剂。在实际使用中配合了阻燃剂的塑料材料在燃烧时, 产生的有害气体和烟尘大大地影响了人们逃离、救助、灭火等措施。从以往发生火灾的教训来看, 在全力开发阻燃剂的同时, 以低毒性、低发烟性为目标的无机类阻燃剂氢氧化镁颇为引人注目。 氢氧化镁[Mg( OH )2, 简称[ MH ]属于添加型无机阻燃剂, 与同类无机阻燃剂相比, 除使高分子材料获得优良的阻燃效果之外, 还能够抑制烟雾和卤化氢等毒性气体的生成, 即氢氧化镁具有阻燃、消烟和填充三重功能, 同时赋予材料无毒性, 无腐蚀性等特点[1]。氢氧化镁阻燃剂可广泛地应用于聚丙烯、聚乙稀、聚氯乙烯和ABS等塑料行业. 1、氢氧化镁的阻燃及消烟机理 1.1氢氧化镁的阻燃机理 氢氧化镁在受热时(340-490度)发生分解吸收燃烧物表面热量到阻燃作用;同时释放出大量水分稀释燃物表面的氧气,分解生成的活性氧化镁附着于可燃物表面又进一步阻止了燃烧的进行。 1.2氢氧化镁的消烟机理 氢氧化镁在整个阻燃过程中不但没有任何有害物质产生,而且其分解的产物在阻燃的同时还能够大量吸收橡胶、塑料等高分子燃烧所产生的有害气体和烟雾,活性氧化镁不断吸收未完全燃烧的熔化残留物,从使燃烧很快停止的同时消除烟雾、阻止熔滴,是一种新兴的环保型无机阻燃剂。 2、氢氧化镁阻燃剂的传统制备方法 2.1氢氧化钙法

阻燃材料

阻燃材料

阻燃材料 1简介 材料的耐燃性通常以其氧指数(OI)来划分。氧指数在22%~27%的为难燃材料,高于27%为高难燃材料。二者统称防火阻燃材料。防火阻燃材料是一种保护材料,它是能够阻止燃烧而自己并不容易燃烧的材料,有固体的如说水泥、钢材、玻璃等材料;有液态的,也简称为阻燃剂,在需防火墙体等各种材料表面上如果涂上阻燃剂,它能保证在起火的时候不被烧着,也不会使得燃烧范围加剧、扩大。 2阻燃机理 2.1凝聚相阻燃机理 这是指在凝聚相中通过延缓或中断固相材料的分解与可燃性气体的产生而达到阻止燃烧的目的。下面几种情况均属于凝聚相阻燃。a)阻燃剂在固相延缓或阻止聚合物的热分解,这种热分解可产生可燃性气体以及维持链式反应进行的自由基。 b)在被阻燃固态物质中加入大量的无机填料,此类填料热容较大。在受热时这类填料可以起到蓄热和导热的作用,因而使被阻燃物不易达到热分解温度。 C) 在高温情况下阻燃剂先于被阻燃材料受热分解,吸收大量的热量,防止被阻燃物质温度升高。工业上大量使用的氢氧化铝及氢氧化镁均

属于此类阻燃材料。 d)加有阻燃剂的聚合物在燃烧时其表面生成很厚的多孔炭层,该层可以起到隔热、隔空气的作用,同时可以阻止可燃性气体进入燃烧气相中,中断燃烧反应的进行。膨胀型阻燃剂是最为典型的此类阻燃材料。2.2气相阻燃机理 气相阻燃是指在燃烧气相环境中进行的阻燃反应,该类型阻燃材料在气相环境中发挥中断或延缓可燃性气体链式燃烧反应的作用。下述几种情况的阻燃效果均发生于气相阶段。 a)阻燃剂受热后产生能够捕捉促进燃烧反应链增长的自由基。广泛使用的卤系阻燃剂即为典型的该类阻燃剂。 b)阻燃剂受热生成能促进自由基结合以终止链或燃烧反应的微粒子。 C) 阻燃剂受热分解能释放出大量的惰性气体,从而稀释空气中氧气和由聚合物分解生成的气态可燃性物质的浓度,并带走部分热量,降低可燃气体的温度,致使燃烧终止。 d)阻燃剂受热释放出高密度的蒸气,此蒸气覆盖于可燃性气体上,隔绝其与空气中氧的接触,从而使燃烧窒息。 2.3.中断热交换阻燃机理 这是指将聚合物燃烧产生的部分热量带走而降低被阻燃材料的吸热量,致使被阻燃材料不能维持热分解温度,不能持续提供燃烧赖以

阻燃剂分类及各类典型介绍

阻燃剂分类及各类典型介绍

阻燃剂分类及各类典型介绍 阻燃剂分类及各类典型介绍 一、目前常用的阻燃剂按不同的分类方法可以分成3大类,具体分类如下:二、各类典型的阻燃剂1、氯系阻燃剂 近来,氯系阻燃剂已部分为溴系阻燃剂取代,氯系在整个阻燃剂的消耗量中有所下降。A、氯化石蜡 (C20H24CI18?C24H29CI21 ) 含氯量50%的主要用作PVC塑料的辅助增塑剂;含氯量70%的主要用作阻燃剂。 B、氯化聚乙烯 一类含氯35%-40%,另一类含氯68%,无毒。可用于聚烯烃,ABS树脂等。 它本身是聚合材料,因此作为阻燃剂使用时和树脂体系相容性好,不

影响塑料的物理机械性能,耐久性良好。 2、溴系阻燃剂 A、四溴双酚A 性质:灰白色粉末。熔点180-184C,沸点316C (分解)。用途:广泛用作反应型阻燃剂以制造含溴环氧树脂和含溴聚碳酸酯以及作为中间体合成其他复杂的阻燃剂,也作为添加 型阻燃剂用于ABS、HIPS、不饱和聚酯、硬质聚氨酯泡沫塑料、胶黏剂以及涂料等。既可作添加型阻燃剂,又可作为 反应型阻燃剂。 关注艾邦高分子,回复“阻燃”查看更多文章 B、十溴二苯醚 性质:白色微细粉末,溶点为304-309 C,溴含量大约83.3% , 几乎不溶于所有溶剂,5%热量失重时温度大于320 °C,热稳定性好。 用途:添加型阻燃剂,用途广泛;可用于PE、PP、ABS树 脂、环氧树脂、PBT树脂、硅橡胶、三元乙橡胶及PET、 PA6等材料的阻燃剂。其与Sb2O3并用阻燃效果更佳。缺点是耐侯性差,容易黄变。 3、磷系阻燃剂

磷系阻燃剂包括无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂。 A、无机磷系阻燃剂 红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸铵盐、磷酸盐及聚磷酸盐等。阻燃机理:燃烧时生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等,覆盖于树脂表面,可促进塑料表面炭化成炭膜;聚偏磷酸则呈黏稠状液态覆盖于塑料表面。这种固态或液态膜能阻止自由基逸出,又能隔绝氧气。 磷系与氮系及金属氢氧化物等阻燃剂都有协同作用,并用可产生协同阻燃和消烟效果。 无机磷系阻燃剂的耐水性差,与聚烯烃的相容性差,致使制 品的力学性能下降,所以在聚烯烃中用量少。①、红磷红色至紫红色粉末,因仅含有磷元素,所以比其他磷化物阻燃效率高。如7.5%红磷填充PA的氧指数可达35%,而加入15%磷酸酯阻燃剂的PA氧指数仅为28%。 红磷的缺点为与树脂的相容性差、易吸湿、颜色太深。红磷进行微囊化处理后,与树脂的相容性提高,吸湿性降低,但需防止红磷与氧及水接触而生成剧毒的磷化氢,必须加入磷 化氢捕捉剂。②、聚磷酸铵(APP) 性质:白色粉末,随聚合度增大而吸水性降低。APP在250 C 以上分解,释放出水和氨,并生成磷酸,阻燃机理为吸热降温和稀释可燃气体。APP由于分子内含有磷和氮,具有很好

世界阻燃剂消费及其结构

世界阻燃剂消费及其结构 世界阻燃剂年总消费量已达105万吨,主要消费国家和地区的市场分配为:欧洲33%,美国30%,亚洲(不包括日本)19%,日本18%。最近的市场调研表明,美国阻燃剂市场总量预计今年将增加为9.69亿美元,年均增长率为5%左右。日本近几年一般高分子添加剂的市场连续几年都在下降,而阻燃剂却略有增长,但2001年的同比增长率进一步下滑。世界各地区的阻燃剂消费结构不同,欧洲用量最大的是无机系阻燃剂,而美国、日本、亚洲(不包括日本)消费量最大的都为溴系阻燃剂,美国和日本分别占总消费的35%和40%,而亚洲竟高达60%。世界不同地区和国家具体消费结构为:欧洲,无机系33%,溴系28%,有机磷系25%,氯系4%,其他10%;美国,溴系35%,有机磷系26%,无机系24%,氯系8%,其他7%;亚洲,溴系60%,无机系25%,氯系8%,有机磷系7%;日本,溴系40%,无机系30%,有机磷系20%,氯系2%,其他8%。 面对越来越严格的环保、安全要求,在应用更趋广泛的塑料、树 脂领域,新型阻燃剂异军突起,无卤、高效、低烟、低毒已成为其发 展方向。塑料和树脂的消费愈来愈广泛地进入生产和生活的各个领域,但由于塑料和树脂可燃,易引起的火灾,带来了人员伤亡和经济 损失。从60年代起,一些发达国家开始生产和应用阻燃塑料。70年代,国外阻燃剂的消费量和品种快速增长,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品种。阻燃剂种类繁多,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,其特点各异。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、高含氯量方向发展,其代表产品是氯蜡--70,国外已经使用的全氯环戊癸烷和反应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℃下分解,分解时通过捕捉高分子材料降解反应生成的自由基,延缓或终止燃烧的链反应,释放出的HBr是一种难燃气体,可以覆盖在材料的表面,起到阻隔表面可燃气体的作用。溴系阻燃剂的适用范围广泛,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动向的驱使下,国外对此进行了大量的研究。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。磷酸酯类的特点是具有阻燃与增塑双重功能。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、效果持久、毒性低等优点而获得广泛的应用。无机阻燃剂分解温度高,除了有阻燃效果外,还有抑制发烟和氯化氢生成的作用,目前国外工业发达国家无机阻燃剂消费量远远高于有机阻燃剂。主要使用的品种有氢氧

磷系阻燃剂的阻燃机理

磷系阻燃剂的现状与展望 2009-12-23 11:27:21| 分类:默认分类 | 标签: |字号大中 小订阅 磷系阻燃剂的现状与展望 -------------------------------------------------------------------------------- 来源:中国化工信息网 2009年3月24日 随着高分子材料在各个领域的广泛应用,有机高分子,在给人们的生产和生活带来巨大利益的同时,也会带来了潜在的火灾安全问题。为了减少火灾的发生,世界各国都在致力于研究和应用阻燃剂及阻燃材料。所谓阻燃剂就是能够提高可燃物的难燃性或自熄性的一种助剂,是塑料助剂中仅次于增塑剂消耗量的助剂。在各类阻燃剂中,磷系阻燃剂占有重要地位,它不仅克服了含卤型阻燃剂燃烧烟雾大、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。 1 阻燃机理及分类 1.1 磷系阻燃剂的阻燃机理 磷系阻燃剂的阻燃机理主要是形成隔离膜来达到阻燃效果,形成隔离膜的方式有2种。 (1)利用阻燃剂的热降解产物促使聚合物表面迅速脱水而炭化,进而形成炭化层。由于单质碳不进行产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧,因此,具有阻燃保护作用。磷系阻燃剂对含氧聚合物的阻燃作用就是通过这种方式实现的。其原因是含磷化合物热分解得到的最终产物是聚偏磷酸,而它是强脱水剂。 (2)磷系阻燃剂在燃烧温度下分解生成不挥发的玻璃状物质,它包覆在聚合物的表面,这种致密的保护层起隔离层的作用。 1.2磷系阻燃剂的分类

磷系阻燃剂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大类。无机磷系阻燃剂包括红磷、磷酸铵盐和聚磷酸铵等。有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯和鳞盐等。下述阐述一下几种常用磷系阻燃剂的特点。 2 无机磷系阻燃剂 无机阻燃剂历史悠久,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H2O等,并促进成炭覆于基材的表面起到阻燃的效果。应用于PVC、尼龙环氧树脂、聚酯和聚酰胺等,尤其是对后两类更为普遍。作为一种老牌阻燃剂,其无卤、低毒、稳定、效果持久等优势,使其在无机阻燃剂中占有很重的地位。1963年,由德国拜耳公司推出红磷阻燃剂以来,一直在研究塑料阻燃剂用红磷的稳定方法。 2.1 红磷 红磷是一种性能优良的阻燃剂,具有高效、抑烟、低毒的阻燃效果,红磷在400℃受热分解,,解聚形成白磷,白磷在水汽存在下被氧化成粘性的磷的含氧酸,这类酸即覆盖于被阻燃材料表面,又促使材料表面加速脱水炭化,形成炭层。液膜和炭层可起到蓄热、阻止气体交换的作用,保护下层不再被继续氧化,起到阻燃作用。但是在实际应用中易吸潮、氧化、并放出剧毒气体,粉尘易爆炸,而其呈深红色,在与树脂混炼、模塑等加工操作过程中存在着火危险,且与树脂相容性差,不宜分散均匀,导致基材物理性能下降。为了克服这些缺点,红磷颗粒的表面改性处理成为重要研究课题之一。 在我国,由于红磷作为阻燃剂未广泛使用,故国内研制开发较少。但鉴于它有着广泛的市场前景,应引起注意和重视。由于微胶囊能保护物质免受环境影响,改变物质质量、状态或表面性能,隔离活性成分,降低挥发性和毒性等多种作用,所以将该技术应用于无机阻燃剂,就可以防止无机阻燃剂迁移、提高阻燃效果、改善热稳定性等。 目前,微胶囊技术在无机阻燃剂中的工业化应用主要是微胶囊化红磷,经包覆处理的红磷具有低烟、低毒、无卤、相容性好、物化性能优良等特点。李玉荣等研制出了一种无机和有机双层包覆红磷(即IO红磷),作为矿井用阻燃抗静电橡胶和像塑导风筒,以及矿用阻燃聚乙烯塑料棚网,均表现出良好的阻燃效果,同时,减少了卤系阻燃剂和Sb2O3的用量,降低了阻燃制品燃烧时产生的有害气体。目前商品化的品种有:ClariantWC公司的ExolitRP,Albright&Wilson公司的AMGARD和AMGARDCPC系列,AmgardCRP和AmgardGHT系列,日本的RINKA系列等。 另外红磷具有抑烟效果,可以寻找合适的消烟剂与之进行复配,火灾中抑烟比防火更重要,促进发展消烟技术。 2.2聚磷酸铵 聚磷酸铵(APP)是一种性能良好的无机磷阻燃剂,是目前磷系阻燃剂比较活跃的研究领域。APP的P-N阻燃元素含量高、热稳定性好,产品近乎于中性;另外价廉、毒性低、阻燃性能持久,可单独或与其它阻燃剂复合用于塑料的阻燃。另外,聚磷酸是强脱水剂,可使聚合物脱水炭化形成炭层,隔绝聚合物与氧气的接触,在固相起阻止燃烧的作用。

阻燃剂阻燃原理

通过在合成树脂或塑料中,加入一定比例的某种阻燃剂,便可大大提高塑料制品的阻燃性能。所谓阻燃剂是一类能阻止塑料等高分子材料被引燃或抑制火焰扩散的塑料助剂。阻燃技术的目的是使可燃材料具有阻燃抗燃的性能,在一定条件下使塑料不容易燃烧或者能够自熄的过程。 塑料阻燃剂的阻燃原理: 1、产生一种能窒熄火焰的气体。例如三氧化二锑,它在PVC中遇到因燃烧产生HCL时能与之反应生成一种窒熄性气体,即锑的氮氧化物,从而起到阻燃的效果。 2、吸收燃烧时产生的热量,起冷却、减慢燃烧速率的作用。例如氢氧化铝,它分子中所含化学结合水的比例高达34%,这种结合水在大多数塑料的加工温度下保持稳定,但超过200℃时开始分解,释放出水蒸汽。而且每分解一克分子氢氧化铝,要吸收36千卡热量。 3、提供一层与氧气隔绝的隔离层,因隔绝了氧气而自熄,如磷酸酯类阻燃剂燃烧时生成的磷化物即是隔氧的隔离层。 4、生成可与塑料起反应的游离基,它们与塑料的反应产物能起阻燃作用。 阻燃剂的种类 阻燃剂种类繁多,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 有机阻燃剂,主要有三大类: 一是氯系阻燃剂:以含氯量较高的氯化石蜡如氯蜡-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、高含氯量方向发展,其代表产品是氯蜡-70。氯化石蜡主要用于聚氯乙烯制品的阻燃。 二是溴系阻燃剂:大多在200℃~300℃下分解,分解时通过捕捉高分子材料在降解反应生成的自由基,延缓或终止燃烧的链反应,释放出的HBr是一种难燃气体,可以覆盖在材料的表面,起到阻隔表面可燃气体的作用。溴系阻燃剂的适用范围广泛,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、四溴双酚A、五溴甲苯和六溴环十二烷等。

磷氮阻燃剂集合

Combustion and thermal behaviors of the novel UV-cured intumescent flame retardant coatings containing phosphorus and nitrogen (WeiYi Xing)磷酸三(丙烯酰氧基乙基)酯(TAEP)与不同比例的异氰脲酸三缩水甘油酯丙烯酸酯(TGICA)共混以获得一系列可UV固化的膨胀型阻燃树脂。在TAEP 和TGICA之间发现明显的协同效应。在所有树脂中,样品TAEP2具有最高的LOI(44)值。锥形量热计结果显示样品TAEP2具有最低的峰值放热速率(297KW / M2)。通过(TGA)和实时傅里叶变换红外光谱(RT-FTIR)监测热降解。建议降解机理,其中TAEP中的磷酸基团首先降解形成聚(磷酸),其进一步催化材料的降解以形成焦炭,从TGICA释放氮气挥发物,导致形成膨胀炭。 Combustion and Thermal Degradation Mechanism of a Novel Intumescent Flame Retardant for Epoxy Acrylate Containing Phosphorus and Nitrogen (Xiaodong Qian) 磷酰氯与哌嗪和丙烯酸2-羟基乙酯(HEA)反应来合成新的含磷和氮的化合物(POPHA)。通过以不同比例共混POPHA和HEA,获得一系列可UV固化的阻燃树脂。将POPHA掺入HEA可显着提高HEA的阻燃性。通过扫描电子显微镜(SEM)观察形成的炭的形态,证明POPHA的最有效量为20重量%。Effect of a novel phosphorousenitrogen containing intumescent flame retardant on the fire retardancy and the thermal behaviour of poly(butylene terephthalate) (Feng Gao) 笼状双环磷(PEPA)化合物和4,4'-二氨基二苯基甲烷(DDM)的反应分两个步骤制备新型含磷的膨胀型阻燃剂(P-N IFR)。将产物加入到聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)中以获得无卤素阻燃聚酯。使用UL-94测试,热重分析和原位红外光谱来表征,磷 - 含氮化合物可以比其它P-N阻燃剂更有效地改善阻燃性和热稳定性。此外,当燃烧发生时,它是与聚氨酯(PU)结合成为良好的成炭剂,P-N结构的形成被引入到炭层中。

氢氧化镁阻燃剂的制备

氢氧化镁阻燃剂的制备 介绍了氢氧化镁阻燃剂的特点和阻燃机理,重点阐述了氢氧化镁阻燃剂的制备方法,并讨论了其存在问题和发展方向。 标签:氢氧化镁;阻燃剂;制备 非卤化无机阻燃剂近年来成为研究的热点。非卤化无机阻燃剂应用于高分子材料的阻燃,可减少高分子材料燃烧时产生的有毒物质及污染物的产生量,保护环境,减少火灾损失。非卤化无机阻燃剂氢氧化镁是无机阻燃剂的新起之秀,引起广大研究者的兴趣。本文介绍氢氧化镁阻燃剂的特点和阻燃机理,重点介绍纳米氢氧化镁阻燃剂的制备方法,并对其研究方向进行展望。 1 氢氧化镁阻燃剂的特点和阻燃机理 氢氧化镁作为新型的无卤阻燃剂来源于其高温下的热分解反应。当温度达到340℃时,氢氧化镁开始分解,其分解方程式如下: 氢氧化镁热分解过程中生成氧化镁和水,完全分解时温度高达490℃。氢氧化镁热分解所产生的水蒸气能够吸收大量的热量,降低材料的表面温度,减少可燃小分子物质的产生,同时也稀释了高分子材料表面的氧气,使燃烧难以进行;此外,氢氧化镁与可燃物反应产生的碳化层可有效隔绝氧气阻碍可燃物的热分解;热分解产生耐火材料氧化镁能够覆盖聚合物的表面,有效阻止燃烧。同时,氢氧化镁还具有吸烟的作用。 氢氧化镁作为阻燃剂在高分子材料燃烧过程中不产生有害物质,且能够中和酸性气体,避免二次污染,绿色环保。但氢氧化镁表面具有较强的亲水性,与疏水性的聚合物分子亲和力较差。此外,氢氧化镁用作阻燃剂时只有其填充量>40%才具有较好的阻燃效果,但高填充量降低了高分子聚合物材料的机械性能和加工性能。采用特殊的方法制备分散性能好的氢氧化镁阻燃剂成为研究的重点。 2 氢氧化镁的制备 氢氧化镁的制备方法有多种,根据物态的不同,可分为固相法、气相法、液相法。液相法主要有沉淀法和水热反应法,沉淀法依据沉淀剂的种类不同细分为石灰法、氨法和氢氧化钠法,根据沉淀实施的具体方式不同又可分为直接沉淀法、均相沉淀法、溶液沉淀法和沉淀-共沸法以及反向沉淀法。沉淀法是将沉淀剂与Mg2+反应得到氢氧化镁的方法,也是最常用的氢氧化镁制备方法。水热法是以水为溶剂,在一定温度和压力下进行化学反应制备氢氧化镁的方法。水热处理氢氧化镁时需特殊的高压反应器,成本相对较高。 石灰法制备氢氧化镁的反应式如下所示:

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

磷系阻燃剂基本知识

磷系阻燃剂基本知识 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。磷酸酯类的特点是具有阻燃与增塑双重功能。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、效果持久、毒性低等优点而获得广泛的应用。 磷系阻燃剂中有机磷系品种大多是油状,在高聚物加工过程中不易添加,一般在聚氨酯泡沫、软PVC、变压器油、纤维素树脂、天然和合成橡胶中使用。而无机磷系中的红磷,由于是纯阻燃元素,所以阻燃效果好,应用面较广,但它色泽鲜艳,因而应用受到部分限制。红磷的应用要注意微粒化和表面包覆(胶囊化),这样使它在高聚物中分散性好,与聚合物的相容性好,不易迁移,能保持高聚物的难燃性能长久。另外,聚磷酸铵的聚合度是决定上述两种产品质量的关键,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。 常见的磷系阻燃剂有: TTBNP:(三(2,2-二溴甲基-3-溴丙基膦酸脂)),其分解温度在280度,可以适用于大部分塑料的加工。 TPP:三苯基膦酸脂,常用在酚醛树脂,PVC,涂料中等。有良好的耐热,耐水,耐油等性能。 RDP:间苯二酚双膦酸脂,耐热性好,可以在300度下稳定,用于工程塑料。 BPAPP:双酚A二(二苯基)膦酸脂 BBC:双酚A二(二甲基)膦酸脂 膨胀型阻燃剂基本知识 膨胀型阻燃剂是近年来开发的以磷、氮为主要组成的阻燃剂,含这类阻燃剂受热时表面能形成一层致密泡沫炭层起到隔热、隔氧、抑烟又能防止熔滴;具有良好的阻燃性能。我国自1992年就开始有研究成功的报告,至今有多个研究单位从事这方面的开发,但仍未见工业规模的生产报道。 一直没有达到规模生产的原因可能有两个:一是产品中留有尚未反应的无机酸反映在阻燃制品表面有吸潮现象;另外一个就是膨胀型阻燃剂是一些大分子化合物合成;其最后一步是固相反应,它的传质、传热过程太复杂而至今工业化有一定困难。最后关于无机阻燃剂需要说明的是历来有人将三氧化二锑归于这一类,但严格来讲三氧化二锑本身不是阻燃剂,它只是与卤素类阻燃剂合用的协效剂。氢氧化铝、氢氧化镁是无机阻燃剂中的主力军,尤其当某些领域内提倡无卤阻燃时,它们就会成为第一选择。由于无机阻燃剂需要添加的量很大,在某些特殊的情况下会超过高聚物本身的量,因此势必对高聚物的物理机械性能产生非常大的影响这就要求对无机阻燃剂作出处理即微粒化、表面活化。

红磷阻燃机理

红磷阻燃机理 1. 红磷的阻燃机理 红磷受热分解,可和周围空气中的氧气发生反应生成含氧磷酸,这种含氧酸的吸水性比较好,能让燃烧聚合物表层脱水炭化形成炭化层,这样不但能够将外部的氧、挥发性可燃物和热与聚合物隔离,减少可燃性挥发组分的释放,还具备吸热性,降低聚合物表面的氧化热,实现凝聚相阻燃。 红磷的热解产物PO·自由基进入气相后,还可以捕捉燃烧火焰中大量的H·、HO·自由基,切断火焰氧化链反应,起到气相阻燃的作用。 2. 红磷阻燃的缺点 (1)红磷在空气中很容易吸收水分,生产H3PO4、H3PO3、H3PO2等物质,使红磷变粘,失去流动性,而产生的磷酸更易吸水。如果红磷存在于高分子材料制品中,红磷吸潮氧化,使制品表面腐蚀后失去光泽和原有性能,并慢慢向内层腐蚀,同时产生的含氧酸也会腐蚀加工设备。 (2)红磷与树脂的相容性差,而且会出现离析沉降,使树脂的粘度上升,给树脂的浇铸、浸渍、操作等带来困难,也会导致合成材料的性能下降。 (3)红磷长时间和空气接触,不但会生成磷的含氧酸,还会释放出剧毒PH3气体,对环境和人体都是不利的。 (4)红磷吸湿性、不稳定性对塑料制品的物理性有不良影响,尤其是对弱电元件的漏电性、高压元件的绝缘性影响更甚。 (5)红磷本身的紫红色,会让制品着色。 (6)红磷易被冲击所引燃,干燥的红磷粉尘具有燃烧和爆炸等危险。 3. 红磷的微胶囊包覆 尽管红磷阻燃剂的缺点较多,但其在应用过程中是比较环保的,而且阻燃效果优异,是一种优良的无卤阻燃剂。为了尽可能地发挥红磷的阻燃性能并克服或消除其缺点,一般需对红磷阻燃剂进行微胶囊包覆。 微胶囊包覆红磷又称微胶囊化红磷,其目数可达到800~1000目,使用不同的囊材对红磷进行微胶囊化处理,即可获得微胶囊包覆红磷(囊材常用的有三聚氰胺甲醛树脂,也可采用无机(如硼酸锌等)/有机双包覆技术)。 阻燃剂微胶囊化的制备原理是将阻燃剂在机械搅拌和分散剂的作用下迅速均匀悬浮在液相中,用合适的囊材在其表面通过物理或化学的方法形成微米级厚度的致密囊壁,使阻燃剂免受外界环境如热、光、氧气、水气、酸、碱等的影响。对阻燃剂微胶囊来说,囊壁可耐聚合物加工的高温和压力,且不能与包裹的阻燃剂发生化学反应,当制品一旦遇火受高热时,囊壁能立即熔融破裂,从而释放阻燃剂,达到阻燃的目的。 红磷经微胶囊化处理后,消除了红磷单独作为阻燃剂使用的一些缺点,不过,对于不同公司生产的包覆红磷,由于囊材跟技术的差异,其产品质量还是有相当大的差别。总体来说,包覆后的红磷具有以下优点:一是消除红磷在贮运、生产、加工过程中的隐患;二是白度化,淡化(并非消除)红磷的颜色,拓宽红磷的应用范围,由于颜色问题,包覆红磷也主要用于深色基材或对颜色要求不高的阻燃添加,在电缆方面应用比较广泛;三是改善与基材的相容性,减小对基材力学性能的影响;四是通过对囊材的选择,实现多种阻燃元素(阻燃剂)的复配,提高阻燃抑烟效能。

阻燃剂的研究及发展概况(通用版)

阻燃剂的研究及发展概况(通 用版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0822

阻燃剂的研究及发展概况(通用版) 1前言 随着城市建筑的密集化、房屋建筑的高层化和建筑结构的轻型化,合成高分子材料广泛应用于各类领域,与人们的生活密切相关,直接影响着人们的工作生活。但在可燃、易燃物中,容易引起火灾的材料大部分是有机高分子化合物,有极大的潜在火灾危险性。由于高分子材料被引燃导致火灾发生的情况越来越频繁,对高分子材料的阻燃已经引起人们的高度重视。如何提高合成材料的阻燃性能,减少可燃物的燃烧危险性及燃烧时释放出的有毒气体,减少人民的生命财产损失,已经成为研究人员研究的课题。研究人员研究发现,通过添加阻燃剂或者通过化学反应在高分子材料中引入阻燃基团,能有效提高材料的抗燃性,阻止材料被引燃及抑制火焰的传播。在此基础上,世界各国研究人员对阻燃技术进行深入的探讨研究,并

研制开发出了一系列阻燃性能良好的阻燃材料。阻燃剂便是这其中一种,适用于合成材料的阻燃,有很好的阻燃效果。现就阻燃剂发展概况进行分析讨论。 2阻燃剂的类型 阻燃科学技术是为了适应社会安全生产和生活的需要,预防火灾发生,保护人民生命财产而发展起来的一门科学。阻燃剂是阻燃技术在实际生活中的应用,它是一种用于改善可燃易燃材料燃烧性能的特殊的化工助剂,广泛应用于各类装修材料的阻燃加工中。经过阻燃剂加工后的材料,在受到外界火源攻击时,能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传播,从而达到阻燃的作用。根据不同的划分标准可将阻燃剂分为以下几类: 2.1按所含阻燃元素分 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。卤系阻燃剂在热解过程中,分解出捕获传递燃烧自由基的X?及HX,HX能稀释可燃物裂解时产生的可燃气体,隔断可燃气体与空气的接触。磷系阻

微胶囊化红磷的阻燃机理及其在聚合物中的应用

微胶囊化红磷的阻燃机理及其在聚合物中的 应用 摘要:本文介绍了微胶囊化红磷阻燃剂的优越性能及制备方法,探讨了微胶囊化红磷的阻燃机 理,综述了微胶囊红磷阻燃剂的国内外研究进展情况,并且列举了该阻燃剂在聚合物中的具体应 用。 关键字:微胶囊化红磷;阻燃机理;应用 1 优越性能 1.1 红磷的缺点 红磷是一种优良的无机阻燃剂,阻燃效率高,与其他阻燃剂相比,达到相同阻燃级别所需添加量少,因而对材料的物理力学性能影响小。但它暴露在空气中容易吸潮、氧化生成磷酸并释放出剧毒的磷化氢气体;同时,红磷与大多数聚合物的相容性较差,影响产品的阻燃与力学性能。如果将普通红磷微胶囊化,则可从根本上克服上述缺点,因而受到了各国科研人员的高度重视[1,2]。红磷作为阻燃剂,存在下述缺点: 1)红磷在空气中很容易吸收水分,生成H3PO4,H3PO3,H3 PO2等物质,使制品表面被腐蚀而失去光泽和原有的性能,并慢慢向内层深化;2)红磷与树脂的相容性差,不仅难以分散,也会导致合成材料的性能下降;3)红磷长期与空气接触,在生成磷的含氧酸的同时,会放出剧毒的PH3气体,污染环境;4)红磷的吸湿性和表面不稳定性对塑料制品的物理性能有不良影响,尤其对弱电元件的漏电性和高压元件的绝缘性影响更甚;5)红磷易被冲击所引燃,干燥的红磷粉尘具有燃烧及爆炸危险;6)红磷的深紫红色易被阻燃的制品着色。上述缺点严重限制了红磷的直接应用。因此,红磷作为阻燃剂,只有经过表面处理后才有实际的应用价值[3,4]。 1.2 微胶囊化红磷的优点 微胶囊化红磷(亦称包覆红磷)是国际上近几年来发展起来的高效新型阻燃剂,是在细微的红磷粉末上,通过各种方法在其表面包覆一层极薄的高分子薄膜或氧化物薄膜。它不仅克服了红磷在使用中的几乎全部缺点,同时赋予其新的优越性能:热稳定好,易于高聚物相容,无毒无味低烟,耐候性好,贮存期长,用量少,阻燃效果好,应用广泛等[5]。它不但可克服卤锑系阻燃剂燃烧时烟雾大、放出有毒气体及腐蚀性气体等缺陷,同时还可克服有机P-N 膨胀型阻燃剂价格昂贵、无机阻燃剂添加量大等缺点[6]。 2 制备方法 微胶囊化是一种化学品的特殊“包装”技术,它是用一种高分子物质(即囊材)将另一种物质(即芯材)包覆上一层具有一定强度的连续紧密的薄膜(即囊壁),以满足某种特殊的

(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

阻燃剂

新的阻燃体系,燃烧时发烟量小,不产生有毒、腐蚀性气体。无卤阻燃添加剂主要以磷系化合物和金属氢氧化物为。这两类化合物,燃烧时不挥发、不产生腐蚀性气体,被称为无公害阻燃剂,另外还有硅系阻燃剂及氮系阻燃剂等几类新型的无卤阻燃剂。这些新型的无卤阻燃 剂成为了符合国际标准发展趋势的新产品。DOPO衍生物磷系无卤阻燃剂也越来越受重视:DOPO衍生物,其多酚羟基或多氨基衍生物可以被用作高聚物的固化剂,由它们所固化的环氧树脂的性能与溴化环氧树脂有很大的不同,特别在阻燃性、热稳定性方面差异明显。当今有机磷化合物的研究开发正从链状结构向环状结构迅速发展,其中膦菲类化合物——DOPO及其衍生物,因具有独特的分子结构(联苯环和菲环结构并存),和所表现出诸多的优异性能而备受关注。可以说DOPO衍生物环保阻燃应用正在大显手身。DOPO衍生物Ⅲ由于含有2个酚羟基,也可以用作环氧树脂的固化剂,经它固化的环氧树脂与传统用TBBA 固化的环氧树脂相比,Tg普遍高40℃,Td及成炭率也较之要高。燃烧时无垂滴及产生黑烟 的现象,非常适合作为电路板的基材。膨胀型此外,磷氮系无卤阻燃剂还包括膨胀型无卤阻燃剂,它主要通过凝聚相发挥作用。在较低温度下,由酸源产生能酯化多元醇(碳源)和可作为脱水剂的酸;在稍高的温度下,酸与多元醇(碳源)进行酯化反应,而体系中的胺则作为此酯化反应的催化剂,加速反应进行;体系在酯化反应前或酯化过程中熔化;反应过程中产生的水蒸汽和由气源产生的不燃性气体使已处于熔融状态的体系膨胀发泡,与此同时,多元醇和酯脱水碳化,形成无机物及炭残余物,且体系进一步发泡;反应接近完成时,体系胶化和固化,最后形成多孔泡沫碳层。如聚多磷酸铵、三聚氰胺、膨胀型石墨、三聚氰胺磷酸盐、硼酸锌、TGIC. 无机阻燃剂 氢氧化铝AL(OH)3其用量占阻燃剂使用总量的40%以上。氢氧化铝本身具有阻燃、消烟、填充三个功能,因其不挥发,无毒,又可与多种物质产生协同阻燃作用,被誉为无公害无机阻燃剂。但是氢氧化铝有加量大的缺点,通常需要加入50%以上才能有很好的阻燃效果。为克服这一缺点,可采用造粒技术,向超细化方向发展,是粒度分布变窄;改进包裹技术,以改善其在聚合物中的分散性;用大分子键合方式处理等方法进行。 氢氧化镁Mg(OH)2是发展较快的一种添加型阻燃剂,低烟、无毒、能中和燃烧过程中的酸性、腐蚀性气体,故是一种环保型绿色阻燃剂。其阻燃机理与AL(OH)3 相似。与AL(OH)3相比,Mg(OH)2 的分解温度比AL(OH)3 高100-150C,可用于加工温度高于250C 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Mg(OH)2 的添加量,一种办法是将Mg(OH)2颗粒细微化,另一种方法是采用包覆技术对Mg(OH)2表面进行改性,以提高其与聚合物的相容性。 红磷是一种性能优良的阻燃剂,具有高效、抑烟、低毒的阻燃效果,但易吸潮、氧化、并放出剧毒的气体,粉尘易爆炸,呈深红色,因此使用受到很大的限制。为了解决上述一些缺点,对红磷进行表面处理是研究的主要方向,其中微胶囊化是最有效的方法。国际市场上

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