复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究
复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

氮系阻燃剂MCA阻燃尼龙6的机理研究

V o l.14高分子材料科学与工程N o.4 1998年7月PO LYM ER M A T ER I A LS SC I EN CE AND ENG I N EERI NG Ju l.1998氮系阻燃剂MCA阻燃尼龙6的机理研究 彭治汉 邓向阳* (岳阳石油化工总厂研究院,岳阳,414014) 摘要 采用热失重(T G)、差热分析(D T A)等热分析方法和红外光谱热示踪法研究了氮系阻燃剂M CA对尼龙6热氧降解行为的影响及其作用本质。结果表明M CA改变了尼龙6热氧降解的历程,促进尼龙6直接碳化分解而达到阻燃目的。这一研究结果否定了藤野文雄建立的“升华吸热”的物理阻燃机制,提出了M CA凝聚相催化碳化膨胀的阻燃机理,为该M CA的深度应用和工业化生产奠定了理论基础。 关键词 氮系阻燃剂M CA,阻燃尼龙6,膨胀,阻燃机理 氮系阻燃剂M CA(以下简称M CA)是一种新型高效的聚酰胺用添加型阻燃剂,由于其本身及分解产物的低毒性,迎合了当今阻燃剂向高效低毒方向发展的潮流,近年来在国内外受到了广泛的研究和应用。关于其阻燃机理,藤野文雄认为是“升华吸热”的物理阻燃方式,即通过M CA的“升华吸热”降低聚合物材料的表面温度并隔绝空气而达到阻燃的目的[1],这种观点已时常被认可[2]。 从阻燃剂对聚合物材料阻燃作用机制是制约或延缓聚合物热氧降解行为这一基本特征出发,我们采用热分析方法研究了M CA对尼龙6树脂的阻燃机理。研究结果表明,M CA对尼龙6的阻燃作用在于它改变了尼龙6热氧降解的历程,即两者相互作用使表面形成碳化膨胀层。由此提出了M CA阻燃尼龙6的阻燃作用是凝聚相催化碳化膨胀和气相稀释阻燃的作用机理。 1 实验部分 1.1 试验材料 尼龙6树脂:工业Ⅱ型,相对粘度≥3.0,上海塑料制品十八厂产品。M CA:岳阳石油化工总厂研究院试制。 1.2 挤出造粒 尼龙6树脂在110℃真空干燥8h后,与M CA 及少量分散助剂按一定配方混料,在ZSK-30双螺杆挤出机上于240~260℃挤出造粒,再干燥注塑制成样条,按U L-94测试标准检测阻燃性能达到V-0级。 1.3 热重分析 取样条切片,用DU PONG1090热分析天平测试。气氛为80m L/m in的空气,以10℃/m in的升温速率从室温升至600℃。 1.4 热氧降解红外光谱 将样条切片置于小瓷舟,在已恒定温度的马弗炉中热处理2~5m i n,观察样品变化并用PE973型红外光谱仪测试处理过的样品的红外光谱图。 1.5 差热分析 取样条切片用DT-39B型差热分析仪测试,气氛为80m L/m i n的空气,以5℃/m in速率从室温升至600℃。 2 结果与讨论 M CA的热失重和差热分析结果如F ig.1。 TG F ig.1 T G and DT A curves o fMCA 收稿日期:1996-02-28 *参加本项工作的还有冯美平、伍仟新、程茵、龚军、肖玉莲、张西华等同志 联系人及第一作者:彭治汉,男,35岁,博士生,高级工程师.

阻燃剂的研究发展现状

第1期18纤维复合材料No.1 2012年3月FIBER COMPOSITES Mar.,2012 阻燃剂的研究发展现状 陈浩然,李晓丹 (哈尔滨玻璃钢研究院,哈尔滨150036) 摘要本文分别介绍了卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、硅系阻燃剂和氮系阻燃剂,从机理上分析各类阻燃剂的阻燃效果、应用效果,并指出无卤高效环保型阻燃剂的研究是今后发展方向。 关键词阻燃剂;阻燃机理;卤系阻燃剂;磷系阻燃剂;硅系阻燃剂;氮系阻燃剂;无卤环保型阻燃剂 The Recent Progress of Flame-retardants CHEN Haoran,LI Xiaodan (Harbin FRP Institute,Harbin150036) ABSTRACT This paper introduces halogen flame-retardants,phosphorous flame-retardants,siliceous flame-retardants and nitrogenous flame-retardants.Retardant effect and application effect are analyzed from retardant mechanism.It is considered that the research of halogen-free,high efficient,environmental flame-retardants will be the development trend of the flame-retardants. KEYWORDS flame-retardant;retardant mechanism;halogen flame-retardants;phosphorous flame-retardants;sili-ceous flame-retardants;nitrogenous flame-retardants;halogen-free environmental flame-retardants 1引言 由于有机聚合物材料具有独特的物理、化学性质和良好的加工性能,近几十年来,塑料、橡胶、合成纤维等聚合物材料及其制品得到蓬勃发展,获得了显著的经济效益和社会效益。但是大多数聚合物材料属于易燃、可燃材料,在燃烧时具有燃烧速度快、发热量高、产烟量大以及释放毒性气体等特点。统计表明,在火灾中造成人员伤亡的主要原因不是火,而是在燃烧中放出的这些烟雾和毒气,严重危害了人们生命和财产的安全。从而可看出,聚合物材料抑烟和阻燃的研究是同等重要的。为此如何提高合成高聚物及天然高聚物材料的阻燃性和抑制硝烟生成已成为一个急需解决的问题,具有重要的社会和经济意义[1]。 2阻燃机理分析 在研究阻燃机理之前,要先了解高聚物受热后发生热分解并燃烧的过程[2]。高聚物受热后,温度逐渐升高,一些热稳定性最差的键先开始断裂,当材料达到热分解温度时,高聚物中大多数键发生断裂,高聚物本身开始分解。高聚物最终生成的产物可能有以下几种:可燃性气体(甲烷、乙烷、乙烯等)、不燃气体或低燃烧值气体(N2、SO2、卤化氢等)、液体(熔融聚合物、预聚体及焦油)、固体(炭化物)、烟。热裂解后的可燃性产物与氧气接触发生燃烧,燃烧是按自由基链式反应进行的,包括以下四步: 链引发:RH→R·+H· 链增长:R·+O2→ROO· ROO·+RH→ROOH+R·链的支化:ROOH→RO·+OH· 2ROOH→ROO·+RO·+H 2 O 链的终止:2R·→R—R R·+OH·→ROH 2RO·→ROOR 2ROO·→ROOR+O 2 从聚合物燃烧的过程可以看出,燃烧中释放的能量会加剧这一过程。 因此,材料的阻燃可以通过以下的途径来实现,一是抑制在燃烧反应中起链增长作用的自由基,隔绝氧气;二是在固相中阻止聚合物的热分解和阻止聚合物释放出可燃气体,如接枝和交联改性或催化成炭;三是减缓生热和传热,如冷却阻燃。

有机磷酸酯阻燃剂研究进展_徐会志

有机磷酸酯阻燃剂研究进展 徐会志,王胜鹏,包杰界 (浙江传化股份有限公司,杭州 311231) 摘 要有机磷阻燃剂研究在国内外得到极大的关注。综述了磷酸酯类阻燃剂、膦酸酯类阻燃剂和磷杂环类阻燃剂的研究进展,并提出了有机磷阻燃剂今后的发展方向。 关键词 有机磷,阻燃剂,磷酸酯,膦酸酯,磷杂环 1 引言 有机磷酸酯阻燃剂是一种阻燃性能较好的阻燃剂,它品种多,用途广泛。卤系阻燃剂存在很多缺点,如抗紫外线稳定性差,燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒气体。特别是自1986年起,发现多溴二苯醚及其阻燃的高聚物的热裂解和燃烧产物中含有致癌物四溴代双苯并二恶烷及四溴代苯并呋喃后,卤系阻燃剂的使用受到了限制,使得非卤阻燃剂特别是有机磷阻燃剂的研究和开发变得更加重要。虽然有机磷化合物都会有一定的毒性,但它们的致畸性却不高,其分解产物及其阻燃的高聚物的热裂解和燃烧产物中腐蚀性、有毒物也很少。有机磷阻燃剂之所以成为阻燃剂研究中的热点,除了上面的因素外,还因为有机磷阻燃剂除了具有阻燃性能之外,很多品种还同时具有增塑、热稳定等作用,对提高高分子材料的综合性能有十分重要的作用。 目前,有机磷阻燃剂的研究、开发方兴未艾,每年报道很多。有机磷阻燃剂根据化学活性的不同,可以分为使用方便的反应型和阻燃性持久的添加型两类,下面就这些阻燃剂种类、合成和应用的最新发展状况进行论述[1,2]。 2 磷酸酯阻燃剂 用作阻燃剂的磷酸酯很多,主要可用于聚苯乙烯(PS),聚氨酯(PU)泡沫塑料,聚酯(PET),聚碳酸酯(PC)和液晶等高分子材料的阻燃。包括只含磷的磷酸酯阻燃剂、含氮磷酸酯阻燃剂和含卤磷酸酯阻燃剂等几类。 (1)只含磷的磷酸酯阻燃剂 只含磷的磷酸酯阻燃剂大多数为酚类的磷酸酯,也有少量的烷基磷酸酯。Bright Danielle A报道,结构式如下的化合物可用于高抗冲聚苯乙烯的阻燃处理: 1,4-(ArO)2P(O)OCH2C6H4CH2OP(O)(ArO)2 式中Ar=(未)取代的芳基。 当在高抗冲聚苯乙烯中加入5.6份该化合物时极限氧指数(LOI)从18变为20.5。相近结构的

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

阻燃剂名称及种类大全

阻燃剂名称及种类大全 01)、三氧化二锑:高纯≥%、超细、白度98以上(添加型阻燃协效剂)02)、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯:TBC 、总溴量:≥%、熔点范围:100~110℃(添加型无毒阻燃剂) 03)、三聚氰胺氰尿酸盐:MCA 、含量:≥99 %、分解温度:440~450℃(反应型无毒阻燃剂) 04)、三溴苯酚:TBP、含量:≥ % 、熔点:≥ 92 ℃(反应型阻燃剂)05)、三聚磷酸铝:ATP、APW、APZ 、用于生产膨胀型防火涂料、重防腐涂料(添加型无毒阻燃剂) 06)、四溴双酚A:TBBA 、溴含量:≥ %、熔点:180 ℃(添加、反应型阻燃剂) 07)、四溴苯酐:TBPA (添加型阻燃剂) 08)、五溴甲苯:PBT(FR-5)、总溴量:>80%、熔点:275~284℃(添加型阻燃剂) 09)、五溴联苯醚:PBDPO、溴含量:62-70(添加型阻燃剂) 10)、六溴环十二烷:HBCD (CD-75P)、总溴量:>%、熔点:185~195℃(添加型阻燃剂) 11)、八溴醚:【四溴双酚A双(2,3-二溴丙基醚)】溴含量:≥67%、熔点:≥105 ℃(添加型阻燃剂) 12)、十溴联苯醚:DBDPO 、含溴量:82-83%、熔点:300-310℃、美国大湖:DE-83R、国产:优级、一级品(添加型阻燃剂) 13)、磷酸三甲苯酯:TCP、(添加型阻燃剂) 14)、磷酸三(2-氯丙基)酯:TCPP (添加型阻燃剂) 15)、磷酸三(二氯丙基)酯:TDCP (添加型阻燃剂) 16)、磷酸三(β-氯乙基)酯:TCEP (添加型阻燃剂) 17)、亚磷酸三苯酯:TPP (添加型阻燃剂)

高分子材料无卤阻燃剂的研究现状

收稿日期:75 2011-03-01 高分子材料无卤阻燃剂的研究现状 Research Status on Non-halogen Flame Retardants of Polymers Wpm/4:!Op/7!)Tvn/341* Kvof!!!3122 黄 辉,曹家胜 Huang Hui, Cao Jiasheng - 公安部上海消防研究所,上海 200032 - Shanghai Fire Research Institute of Ministry of Public Security, Shanghai 200032, China 摘 要 : 综述了高分子材料无卤阻燃剂的种类和阻燃机理,重点介绍了无机物阻燃剂、无卤膨胀型阻燃剂、有机硅阻燃剂等无卤阻燃剂的开发和在高分子材料中的应用研究现状,并对无卤阻燃剂的发展方向进行了展望。Abstract : Types and mechanisms of polymer non-halogen flame retardants were reviewed. Research status and applications of non-halogen flame retardants in polymers, such as inorganic flame retardants, non-halogen intumescent flame retardants and organic silicon flame retardants, were introduced mainly. In addition, development trends of non-halogen flame retardants were prospected. 关键词 : 无卤阻燃剂;阻燃机理;研究现状 Key words : Non-halogen flame retardant; Flame retardant mechanism; Research status 文章编号:1005-3360(2011)06-0075-05 高分子材料品种越来越多,而常见的高分子材料基本上都是易燃的,因此阻燃技术受到全球性的关注,日益严格的防火安全标准和塑料产量的快速增长,使近年来全球阻燃剂的用量及销售市场一直呈增长的趋势。 目前,含卤阻燃剂(特别是溴系阻燃剂)被广泛用于高分子阻燃材料,并起到了较好的阻燃作用。然而人们对火灾现场深入研究后得出结论:虽然含卤阻燃剂的阻燃效果好,且添加量少,但是采用含卤阻燃剂的高分子材料在燃烧过程中会产生大量的有毒且具有腐蚀性的气体和烟雾,使人窒息而死,其危害性比大火本身更为严重。无卤阻燃剂具有环保、安全、抑烟、无毒和价廉等优点,因此,无卤阻燃剂的开发已经成为当前阻燃剂研究领域的热点[1-3]。在现有工业技术的条件下, 无卤阻燃剂主要以无机阻燃剂、无卤膨胀型阻燃剂和有机硅阻燃剂为主。这3类阻燃剂燃烧时不发烟,不产生腐蚀性气体,被称为“绿色”阻燃剂。 1 无机阻燃剂 无机阻燃剂具有稳定性好,低毒或无毒,贮存 过程中不挥发、不析出,原料来源丰富,价格低廉等优点,兼具阻燃、填充双重功能,并对环境非常友好,是一类很有前途的阻燃剂,目前受到高度重视和普遍应用,成为阻燃市场的主流。无机阻燃剂主要包括氢氧化铝、氢氧化镁、无机磷系等。 1.1 金属水合物 在高分子材料阻燃的长期研究中,人们发现适合作为无卤阻燃剂的金属水合物以氢氧化铝(A1(OH)3) 和氢氧化镁(Mg(OH)2)为主,这是因为A1(OH)3和Mg(OH)2具有填充、 阻燃及抑制发烟三重功能。当其受热分解释放出结晶水,吸收大量的热量,产生的水蒸气降低了可燃性气体的浓度,并使材料与空气隔绝;同时生成的耐热金属氧化物(三氧化二铝和氧化镁)还会催化聚合物的热氧交联反应,在聚合物表面形成一层炭化膜,其会减弱材料燃烧时的传热、传质效应,从而不仅起到阻止燃烧的作用,还起到了消烟的作用。A1(OH)3分解温度范围为235~350℃,吸热量为968 J/g ,由于其分解温度较低,因此作为阻燃剂通常只适用于加工温度较低的高分子材料。与A1(OH)3相比,Mg(OH)2具有更好的热稳定性,更高的促进基材成炭和更好 助剂 文献标识码 : A 中图分类号 : TQ314.24

阻燃剂的研究进展

阻燃剂的研究进展 摘要:本文主要介绍阻燃剂的分类,阐述各类阻燃剂的阻燃原理及优缺点,目前阻燃剂的市场情况及阻燃剂在国内外的研究进展。 关键词:阻燃剂阻燃机理市场研究进展 一、引言 据公安局消防局统计,2011年,全国共接报火灾125402起,死亡1106人,受伤572人,直接财产损失18.8亿元,由此可以看出火灾引起的损失非常巨大,因此,阻燃剂是有机材料的重点研究方向。粗略估计,全球65%-70%的阻燃剂用于塑料,20%用于橡胶,5%用于纺织品,3%用于涂料,2%用于纸张及木材。由此可以看出,阻燃剂大部分应用于塑料行业。 二、阻燃剂的介绍 2.1 无机阻燃剂 无机金属氢氧化物阻燃剂:主要有氢氧化铝和氢氧化镁两类。目前为了进一步提高氢氧化铝的阻燃性能,对其进行了一些处理,如表面活性化、超细化、大分子键合处理以及复合化等。其反应机理如下:该反应是吸热反应,使体系的温度下降,水在此温度下变成水蒸气,又可冷却和稀释受热分解产生的可燃性气体和氧化剂,而氧化铝的残渣又是优良的导热体,可增加燃烧区热量的排出。经过表面改性处理的氢氧化铝和氢氧化镁,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有大幅提高。 无机磷系:包括聚磷酸铵、磷酸、红磷等,其阻燃机理既有气相机理,又有凝聚相机理,但以凝聚相机理为主。在燃烧时发生以下变化:磷化合物-磷酸-偏磷酸-聚偏磷酸,聚偏磷酸玻璃体不仅覆盖于燃烧体表面,形成保护膜,能隔绝氧气、起阻燃作用。 膨胀型石墨阻燃剂:膨胀型石墨(EG)是一种近期发展起来的无卤无机膨胀型阻燃剂,其作用机理为:EG膨胀时吸收大量的环境热量,一方面通过膨胀窒息、覆盖形成隔离膜中断链反应,达到热量缓释的效果;另一方面本身不燃,并能够吸收环境热量,EG是多种阻燃机理集于一身的优良的阻燃剂。 其它一些无机阻燃剂或消烟剂:硼类阻燃剂是近年来发展较快的一类多功能阻燃剂。主要有五硼酸铵、偏硼酸钠、氟硼酸铵、偏硼酸钡和硼酸锌等;锑系阻燃剂是一种重要的阻燃增效剂。可单独使用亦可复合使用,尤其是与卤系阻燃剂并用时可大大提高卤系阻燃剂的效能,是卤系阻燃剂中不可缺少的协同剂;钼类化合物是人们发现最好的抑烟剂,使钼类化合物的开发与应用成为目前阻燃剂领域的新热点。

阻燃剂

AP隧道沥青路面专用 复合阻燃剂 一、产品说明 据不完全统计,1949年~2001年间,世界上发生了20多起公路隧道重大火灾的实例,造成了不可估量的巨额财产损失。其中,1999年3月24日,位于法国和意大利之间的阿尔卑斯山的勃朗峰隧道(11.5km长)发生火灾,大火持续了48小时,造成41人死亡,混凝土穹顶砂化,交通中断1年半。最后,隧道重耗时6个多月,直接经济损失高达几十亿美元。随着我国公路隧道数量的增加和里程加长,如果在隧道沥青路面的设计及施工中采用阻燃改性材料,可以避免上述事故的发生或降低事故的损失。 重庆伍圣建材有限公司引用橡塑行业的阻燃技术,自主开发出的隧道沥青路面专用阻燃材料,其具有既不影响沥青混合料的其它性能,又可高效阻燃、抑烟,同时环保无污染的特点,适用于隧道沥青路面工程。 二、产品工作机理 由于交通事故等种种原因,隧道内可能发生火灾。当隧道内发生火灾时,路面的沥青参与燃烧。硅系阻燃剂主要是通过游离基机理来起到阻燃作用的。在燃烧初期,发生分解,生成一层粘稠状的半固态物质和游离基Si O·。这种粘稠状的半固态物质覆盖于沥青表面,有效地隔离了氧气和热,起到阻燃作用;而游离基Si O·能捕捉到H·和OH·游离基,使火焰中的H·和OH·游离基浓度大大下降,从而起到中止燃烧链式反应的目的。在燃烧中期和后期,烟雾量增大,温度进一步升高,此时抑烟剂也开始分解,抑制烟雾生成。同时铝系阻燃剂发生分解,并生成水。这个反应本身是吸热反应,反应产物中的水也

能吸收大量的热,减慢了凝聚相内温度的上升,延缓了沥青的分解速度,降低了体系温度,达到阻燃的目的。本产品正是通过硅系阻燃剂、铝系阻燃剂及抑烟剂协同作用,达到了对沥青阻燃改性的目的。三、产品特点 ●阻燃效果好。OI一般可达30以上(OI氧指数:一定条件下, 试样在氧氮混合气流中维持燃烧所需要的最低氧浓度),而普 通产品OI一般为20左右。(试验方法采用JT/T 860.3-2014)与沥青的相容性好。产品微粒表面通过偶联剂的活化处理,提 高了表面能,大大增强了阻燃改性沥青的稳定性。 ●掺入后不影响沥青的其它路用性能,在达到阻燃性能的同时不 改变沥青的技术性能。 ●与沥青相容性好。产品微粒表面通过活化处理,提高了表面能, 可与沥青稳定相容制成阻燃沥青。 ●环保。抑烟、无毒或腐蚀气体产生,少粉尘,不造成二次火灾, 不会对操作人员造成伤害,对环境无污染。 四、使用方法 ●AP的用量推荐为沥青用量的5%-10%。 ●AP可直接加入沥青拌缸中。与石料和矿粉一起干拌。 ●AP可在改性沥青生产完成后直接加入沥青改性设备高速剪切混 合乳化机的胶体磨中,剪切20分钟即可,制成阻燃改性沥青、然后导入带搅拌的贮罐中,恒温至175-180℃。 ●为防止加入阻燃剂后的沥青在长时间贮存时发生少量离析影响

阻燃剂的阻燃机理

1阻燃剂的阻燃机理 阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的,如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等[2]。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。 1.1吸热作用 任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的,如果能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量,那么火焰温度就会降低,辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少,燃烧反应就会得到一定程度的抑制。在高温条件下,阻燃剂发生了强烈的吸热反应,吸收燃烧放出的部分热量,降低可燃物表面的温度,有效地抑制可燃性气体的生成,阻止燃烧的蔓延。Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容,使其在达到热分解温度前吸收更多的热量,从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性,提高其自身的阻燃能力。 1.2覆盖作用 在可燃材料中加入阻燃剂后,阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层,隔绝 O2,具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用,从而达到阻燃目的。如有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解,另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。 1.3抑制链反应 根据燃烧的链反应理论,维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可作用于气相燃烧区,捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。如含卤阻燃剂,它的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近,当聚合物受热分解时,阻燃剂也同时挥发出来。此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区,卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。 1.4不燃气体窒息作用 阻燃剂受热时分解出不燃气体,将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用,阻止燃烧的继续进行,达到阻燃的作用。 2无卤阻燃剂 2.1氢氧化铝 氢氧化铝在205~230℃下受热分解放出结晶水,吸收大量的热,产生的水蒸气降低了聚合物表面燃烧速率,稀释了O2与降低可燃性气体的浓度而达到阻燃的目的[3]。新生的耐火金属氧化物(Al2O3)具有较高的活性,它会催化聚合物的热氧交联反应,在聚合物表面形成一层碳化膜,碳化膜会减弱燃烧时的传热、传质效应,从而起到阻燃的作用。另外,氧化物还能吸附烟尘颗粒,起到抑烟作用。该阻燃剂还具有阻涎滴,促碳化,不挥发,不渗出,能长期保留在聚合物中等功效[4]。 氢氧化铝广泛应用于PP,PE,EVA等聚烯烃的阻燃改性中,尤其是电线电缆行业被广泛应用。对于对阻燃性能要求高的材料,为了达到阻燃的要求,需在高聚物复合材料中填充大量氢氧化铝(50%~60 %)这将导致复合材料的物理力学性能恶化。 考虑到阻燃作用是由化学反应所支配的,而相同量的阻燃剂,其粒径越小,比表面积就越大,阻燃效果就越好。随着氢氧化物粒度的减小,在相同添加量时氧指数迅速上升,材料越难燃烧。超细化、纳米化是一个主要研究开发方向。

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

几种优良阻燃剂简介071124

几种优良阻燃剂简介 阻燃剂又称耐火剂和防火剂,是加入制品和材料中能阻止引燃或抑制火焰传播的助剂。主要是通过阻燃药剂产生较多量的不可燃气体或药剂薄膜不能燃烧而达到防火的目的。 根据其使用方法可分为添加型和反应型两类,添加型阻燃剂是在制品的加工过程中掺入制品中,多用于热塑性塑料。反应型阻燃剂是在聚合物合成过程中作为单体化学键合到聚合物分子链上,多用于热固性塑料布。按照化学结构,阻燃剂又可分为无机和有机两类,在这些化合物中多含有卤素和磷,有的含锑、硼、铝等元素。 具有实用价值的阻燃剂必须具备以下条件:①与高分子材料混溶性良好;②不改变高分子材料的固有物性,如耐热性、机械强度、电性能;③分解温度不应太高,但在加工温度下又不能分解;④耐久性好;⑤耐候性好;⑥毒性小,燃烧时不产生毒性气体;⑦价廉。 阻燃剂主要用于建筑材料、电器材料、汽车零件中,保护塑料制品、纺织品、橡胶、纸制品、粘合剂、木材等使用时不着火或使火焰迟缓蔓延。 由于毒性问题和各国对阻燃剂检验方法不同,情况复杂,因而阻燃剂的产量未能按预期的那样增长。今后应针对不同要求开发新用途的、性能优良的、又无毒性的新阻燃剂。 目前已推出大量代替溴系阻燃剂的不含卤素的新型阻燃剂,并正在开发新型增效剂作为阻燃剂的添加剂。用于工程塑料的产品也更多,磷溴复合体系也已问世。 Martinswerk 公司提供了几种氢氧化镁和三水合铝(ATH)产品:Magnitin的氢氧化镁产品,主要用于聚丙烯;Martinal ATH产品,可改善在热固材料中的粘度性能。AKZO化学化司推出了一种磷酸型的非溴系阻燃剂Fyrolflex RDP,它具有低挥发度和高热活化温度(300℃),应用于PC和ABS。 Hoechst公司的Hostaflam多磷酸铵阻燃剂,据称比ATH和氢氧化镁好,其添加率低于50%,可减少对聚合物机械性能的影响。 FMC公司已生产出第一个集溴和磷于同一分子中的阻燃剂体系。其中Reoflam PB-460产品提供了优良的阻燃和加工性能,并可改善树脂性能。Dover化学公司也提供了磷、溴和氯系阻燃剂(DG-9021含氯15%、溴15%和磷4%),可用于泡沫软聚氨酯橡胶。 阻燃剂的开发大致上正朝着增效体系发展。Borax公司的阻燃剂增效剂,Firebrake硼酸锌,可提供阻燃、促进焦化、防电弧和抑制余辉作用。Firebrake 415可最有效地用作工程树脂的阻燃剂和PVC的烟雾抑制剂(与ATH并用)。Firebrake 500是无水硼酸锌,具有高热稳定性,可用于高温加工和工程树脂。 主要阻燃剂品种介绍: 商品名阻燃剂MCA

皮革阻燃技术研究进展_段宝荣

第6期收稿日期:2008-02-03 基金项目:国家科技攻关计划项目(2004BA320B)资助第一作者简介:段宝荣(1977-),男,硕士,助教,主要从事材料助剂研究。 皮革阻燃技术研究进展 段宝荣1,王全杰1,2,马先宝1,何波1,魏鹏勃3 (1.烟台大学化学生物理工学院皮革与蛋白质实验室,山东烟台264005;2.国家制革技术研究推广中心, 山东烟台264003;3.广州三骏佳纺织合成材料厂有限公司,广东广州510445) 摘要:阐述了皮革的阻燃性机理,介绍了国内外皮革阻燃的发展史及现状,阐明了皮革阻燃剂应具备的条件,并列举皮革阻燃性能的检验方法,提出解决皮革阻燃性能的研究途径及发展趋势。关键词:皮革;阻燃;趋势;中图分类号:TS513;TS529 文献标识码:A 文章编号:1671-1602(2008)06-0009-05 TheResearchProgressofLeatherFlameRetardant DUANBao-rong1,WANGQuan-jie1,2,MAXian-bao1,HEBo1,WEIPeng-bo3 (1.LeatherandProteinLaboratory,CollegeofChemistryandBiology,YantaiUniversity,Yantai264005,China; 2.StateResearchandPromotionCenterofLeather-makingTechnology,Yantai264003,China;3.Guangzhou SaniunjiaWeaveSyntheticMaterialManufactoryCo.LTD,Guanzhou510445,China)Abstract:Mechanismofleatherflameretardantwasrecommended.Thedevelopmentandcurrentsituationofleatherflameretardantinabroadandhomewereilluminatedindetail.Thecharacteristicsofleatherflameretardantwereshowed,andthemeasuremethodofflameretardantpropertieswasenumerated.Intheend,theresearchrouteanddevelopmenttrendsofleatherflameretardantwereputforward.Keywords:leather;flameretardant;tendency 1引言 近年来,国内外火灾的发生越来越频繁,火灾造成的人员伤亡和财产损失也越来越严重[1]。随着人民生活水平的提高,人们对安全防火也越来越重视。为了避免火灾的发生,降低火灾的可能损失,各种阻燃材料得到了广泛的应用。皮革制品以其卓越的透气 性、透水汽性、绝热、耐陈化、耐汗、耐磨及防穿刺等综合性能,被广泛的应用于森林防火装备的制造、高层建筑的内装潢以及飞机、汽车内装饰和办公家具的制造等领域。针对皮革的易燃,且燃烧会释放出有毒气体和烟雾的缺点,国外汽车公司纷纷提出苛刻的内饰革阻燃指标[2],于是阻燃皮革技术上升为国内外业内人士关注的焦点之一。而目前,我国对于皮革阻燃技术以及阻燃材料的研究开发很少,特别是具有高效、无毒、无腐蚀、耐久性好、多功能化的阻燃材料,几乎还是空白。 2阻燃的机理 30卷第6期2008 年6月西部皮革 WESTLEAHTER Vol.30No.4 Jun.2008

阻燃剂分类介绍

阻燃剂分类介绍 以树脂和橡胶为基体的复合材料含有大量的有机化合物,具有一定的可燃性。阻燃剂是一类能阻止聚合物材料引燃或抑制火焰传插的添加剂。最常用的和最重要的是阻燃剂是磷、溴、氯、锑和铝的化合物。阻燃剂根据使用方法可分为添加型和反应型两大类。添加型阻燃剂主要包括磷酸酯、卤代烃及氧化锑等,它们是在复合材料加工过程中掺合于复合材料里面,使用方便,适应面大但对复合材料的性能有影响。反应型阻燃剂是在聚合物制备过程中作为一种单体原料加入聚合体系,使之通过化学反应复合到聚合物分子链上,因此对复合材料的性能影响较小,且阻燃性持久。反应型阻燃剂主要包括含磷多元醇及卤代酸酐等。 用于复合材料的阻燃剂应具备以下性能:①阻燃效率高,能赋予复合材料良好的自熄性或难燃性;②具有良好的互容性,能与复合材料很好的相容且易分散;③具有适宜的分解温度,即在复合材料的加工温度下不分解,但是在复合材料受热分解时又能急速分解以发挥阻燃的效果;④无毒或低毒、无臭、不污染,在阻燃过程中不产生有毒气体;⑤与复合材料并用时,不降低复合材料的力学性能、电性能、耐候性及热变形温度等;⑥耐久性好,能长期保留在复合材料的制品中,发挥其阻燃作用;⑦来源广泛价格低廉。 (1)溴系阻燃剂含溴阻燃剂包括脂肪族、脂环族、芳香族及芳香-脂肪族的含溴化合物,这类阻燃剂阻燃效率高,其阻燃效果是氯阻燃剂的两倍,相对用量少,对复合材料的力学性能几乎没有影响,并能显著降低燃气中卤化氢的含量,而且该类阻燃剂与基体树脂互容性好,即使再苛刻的条件下也无喷出现象。 (2)氯系阻燃剂氯系阻燃剂由于其便宜,目前仍是大量使用的阻燃剂。氯含量最高的氯化石蜡是工业上重要的阻燃剂,由于热稳定性差,仅适用于加工温度低于200℃的复合材料,氯化脂环烃和四氯邻苯二甲酸酐热稳定性较高,常用作不饱和树脂的阻燃剂。 (3)磷系阻燃剂、有机磷化物是添加型阻燃剂该类阻燃剂燃烧时生成的偏磷酸可形成稳定的多聚体,覆盖于复合材料表面隔绝氧和可燃物,起到阻燃作用,其阻燃效果优于溴化物,要达到同样的阻燃效果,溴化物用量为磷化物的4~7倍。该类阻燃剂主要有磷(膦)酸酯和含卤磷酸酯及卤化磷等,广泛地用于环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS等。 (4)无机阻燃剂无机阻燃剂是根据其化学结构习惯分出的一类阻燃剂,包括氧化锑、氢氧化铝、氢氧化镁及硼酸锌等。 阻燃剂分类 01)、三氧化二锑:高纯≥99.8%、超细0.4-1.1um、白度98以上(添加型阻燃协效剂)02)、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯:TBC 、总溴量:≥64.5%、熔点范围:100~110℃(添加型无毒阻燃剂) 03)、三聚氰胺氰尿酸盐:MCA 、含量:≥99 %、分解温度:440~450℃(反应型无毒阻燃剂) 04)、三溴苯酚:TBP、含量:≥ 98.5 % 、熔点:≥ 92 ℃(反应型阻燃剂) 05)、三聚磷酸铝:A TP、APW、APZ 、用于生产膨胀型防火涂料、重防腐涂料(添加型无毒阻燃剂) 06)、四溴双酚A:TBBA 、溴含量:≥ 58.5 %、熔点:180 ℃(添加、反应型阻燃剂)07)、四溴苯酐:TBPA (添加型阻燃剂) 08)、五溴甲苯:PBT(FR-5)、总溴量:>80%、熔点:275~284℃(添加型阻燃剂)09)、五溴联苯醚:PBDPO、溴含量:62-70(添加型阻燃剂) 10)、六溴环十二烷:HBCD (CD-75P)、总溴量:>73.5%、熔点:185~195℃(添加型阻燃剂)

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

PBT阻燃剂介绍

PBT阻燃剂介绍 一阻燃剂PPBBA(聚丙烯酸五溴苄酯) PPBBA用于阻燃PBT时,阻燃剂系处于PBT的非结晶区内,故对被阻燃材料的抗拉强度没有什么影响。由于PPBBA中的聚丙烯酸酯部分能有效促进聚合物基材与阻燃剂的相容性,及经过处理的玻璃纤维与五溴苄基间的相容性,故以PPBBA阻燃含玻璃纤维的PBT时,使材料阻燃性达到UL94V-0级的溴含量可小于6%,且对材料抗冲强度影响较小。另外,PPBBA中的五溴苄基可赋予被阻燃高聚物以优异的抗紫外线性能 二阻燃剂BPC(四溴双酚A碳酸酯齐聚物) BPC也用于增强和非增强PBT的阻燃,用它阻燃的PBT具有优异的色泽、抗冲击性能、流动性和热稳定性,且较少起霜。含三溴苯氧端基的BPC可赋予PBT较高的阻燃效率和流动性,而含苯氧端基的BPC则能使PBT具有较好的抗冲击性能和韧性。 三阻燃剂TDBPPE 含溴磷酸酯三(二溴苯基)磷酸酯(TDBPPE)也十分适用于阻燃PBT 和PET。TDBPPE在同一分子内含有Br和P,具有卤磷协同效应,而且磷在PBT和PET中的阻燃效率甚高。 以TDBPPE阻燃PBT或PET时,可与Sb2O3并用,也可单独使用。12%TDBPPE与4%Sb2O3可赋予含无机填料的PBT以UL94V-0阻燃级(1.6mm试样)和约30%的氧指数;如果不采用Sb2O3,则16%的

TDBPPE也可使材料通过V-0级,氧指数则可达31%。这就是说,当PBT中4%的Sb2O3为IDBPPE代替时,材料氧指数略有提高,即在高氧环境中,PBT中的P与Sb似乎具有某种对抗作用。 对含30%玻纤的PBT,当以TDBPPE阻燃时,宜采用Sb2O3为协效剂,且为使材料获得V-0阻燃级,配方中应加入防滴剂(如0.3%~0.5%的聚四氟乙烯)(见表11-8)。如果分别以14%的TDBPPE或溴代聚苯乙烯(BPS)或BPC及3.5%的Sb2O3阻燃含30%玻纤的PBT,则所得阻燃材料的性能相近,但以TDBPPE阻燃者的熔流指数及抗冲强度较高(高20%~30%),热变形温度则较低(低3~7℃);而以BPC 阻燃者流动性较差,吹塑困难 由上表可知,对阻燃玻璃纤维增强的PBT,就保持材料的各项

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