新型环保阻燃剂的研究进展..

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阻燃剂的研究及发展概况

阻燃剂的研究及发展概况

阻燃剂的研究及发展概况随着科技的发展和人们对安全的意识不断提高,阻燃剂在各行各业中得到广泛应用。

阻火、防爆是关系到人们生命财产安全的重要问题,而阻燃剂的研究和发展为保持火灾、爆炸事故的最小程度化,及其发生率的降低提供了重要的技术保障。

阻燃剂的定义阻燃剂指添加到聚合物中,降低该聚合物易燃性的化学物质。

它们通过减弱或抑制火 flame 的传播方式中的某种重要机制来降低易燃性。

阻燃剂的种类阻燃剂主要分为无机阻燃剂、有机阻燃剂和卤系阻燃剂三种。

其中,无机阻燃剂主要包括氢氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化铁、磷酸盐等;有机阻燃剂主要包括PCB、三聚氰胺、具有氮、磷、硅等元素的聚合物等;卤系阻燃剂主要包括五氯酚酸酯、六溴环十二烷等。

阻燃剂的作用阻燃剂的作用主要是通过以下几个方面来降低聚合物的燃烧性:•引发转移反应,将热从焰心传递到远离热源的无燃性位置,使燃烧停止或延迟;•使聚合物产生炭化层,在火焰和聚合物之间形成屏障,防止火焰进一步蔓延;•吸收、稀释火焰,扼杀火源;•吸附放出的有害气体。

阻燃剂的发展历程阻燃剂的研究可以追溯到19世纪末。

当时,人们发现磷能够降低聚合物的易燃性,于是开始开发磷酸盐阻燃剂。

20世纪50年代开始,岛国不断地出现强力无机阻燃剂,防燃材料得到大规模应用。

20世纪70年代后期,有机阻燃剂的开发也得到了快速发展。

近年来,环境友好型、可再生型阻燃剂也开始被广泛研究和开发。

阻燃剂的应用阻燃剂已经广泛应用于许多领域,包括建筑、家用电器、玩具、汽车和航空等。

建筑领域的消防安全标准越来越高,要求建筑材料必须使用阻燃材料;同时,随着家庭电器逐渐趋于普及,防火安全也日益受到重视,因此阻燃剂在家用电器上的应用也日益广泛。

汽车和航空领域中,阻燃剂对汽车座椅、内饰、飞机材料等有着重要的应用价值。

阻燃剂的发展趋势随着人们对环境保护要求的提高,未来阻燃剂的发展趋势将更加环保、更加可持续。

同时,阻燃剂的应用范围也将会更加广泛,应用于更多的领域。

木材功能化阻燃剂研究进展

木材功能化阻燃剂研究进展

木材功能化阻燃剂研究进展木材作为一种天然的可再生材料,在建筑、家具、包装等领域有着广泛的应用。

然而,木材易燃的特性限制了其在一些特定场合的使用。

为了提高木材的阻燃性能,保障生命财产安全,木材功能化阻燃剂的研究成为了一个重要的课题。

一、木材燃烧的原理要理解木材阻燃剂的作用,首先需要了解木材燃烧的过程。

木材燃烧主要包括热分解、有焰燃烧和无焰燃烧三个阶段。

在热分解阶段,木材受热后分解产生可燃性气体、焦油和木炭。

这些可燃性气体与空气中的氧气混合,在达到一定温度和浓度时会引发有焰燃烧。

而木炭在高温下则会进行无焰燃烧。

二、传统木材阻燃剂传统的木材阻燃剂主要包括无机阻燃剂和有机阻燃剂两大类。

无机阻燃剂如硼酸、硼砂、磷酸铵等,它们通过在高温下形成玻璃状物质覆盖在木材表面,阻止氧气和可燃性气体的交换,从而起到阻燃作用。

此外,这些无机阻燃剂还能促进木材脱水炭化,提高木材的成炭率,减少可燃性气体的产生。

有机阻燃剂如卤系阻燃剂和磷氮系阻燃剂等。

卤系阻燃剂在燃烧时会产生卤化氢气体,能够捕捉燃烧反应中的自由基,从而中断燃烧链反应。

但卤系阻燃剂在燃烧时会释放出有毒有害气体,对环境和人体健康造成危害,目前其应用受到了一定的限制。

磷氮系阻燃剂则具有低毒、高效的特点,通过在燃烧时形成膨胀炭层来隔热隔氧,达到阻燃的目的。

然而,传统的木材阻燃剂存在着一些问题。

例如,无机阻燃剂往往需要较大的添加量才能达到理想的阻燃效果,这会对木材的物理力学性能产生不利影响。

有机阻燃剂虽然阻燃效果较好,但可能存在耐久性差、易迁移等问题。

三、新型木材功能化阻燃剂为了克服传统阻燃剂的不足,近年来研究人员开发了一系列新型木材功能化阻燃剂。

1、纳米阻燃剂纳米材料由于其独特的尺寸效应和表面效应,在木材阻燃领域展现出了巨大的潜力。

例如,纳米氢氧化铝、纳米二氧化硅等可以均匀分散在木材中,提高木材的热稳定性和阻燃性能。

纳米阻燃剂还能够增强木材与阻燃剂之间的界面结合力,提高阻燃剂的耐久性。

有机磷酸酯阻燃剂污染现状与研究进展

有机磷酸酯阻燃剂污染现状与研究进展

有机磷酸酯阻燃剂污染现状与研究进展有机磷酸酯阻燃剂污染现状与研究进展一、引言随着现代科技的迅猛发展和工业生产的不断增加,阻燃剂的需求量也在持续增加。

有机磷酸酯阻燃剂作为一类高效、常用的阻燃剂,应用范围广泛,但同时也带来了环境污染的问题。

本文旨在探究有机磷酸酯阻燃剂的污染现状与研究进展,以期为相关领域的研究和治理提供参考。

二、有机磷酸酯阻燃剂的应用与污染源有机磷酸酯阻燃剂具有良好的阻燃性能,广泛应用于建筑材料、电子电器、家具、汽车等领域,为提高物品的阻燃性能起到了重要作用。

然而,有机磷酸酯阻燃剂的广泛应用也导致了环境中的污染。

有机磷酸酯阻燃剂的污染主要源自两个方面:一是其生产与使用过程中的排放,二是产品在使用和废弃后的释放与迁移。

1. 生产与使用过程中的排放有机磷酸酯阻燃剂的生产过程中可能会产生一些有毒、难降解的副产物,如六溴环十二烷(HBCD)和氯代酚等。

这些副产物在生产过程中会通过废水和废气排放至环境中,造成水土污染和大气污染。

除了生产过程中的排放,有机磷酸酯阻燃剂在使用过程中也存在挥发和渗透的问题。

例如,在电子电器领域,电路板中使用的阻燃剂可能会逐渐释放出有机磷酸酯阻燃剂到环境中,导致环境中的污染。

2. 产品使用和废弃后的释放与迁移有机磷酸酯阻燃剂在产品使用过程中,由于温度变化、摩擦磨损等原因,会逐渐释放出来,并在环境中迁移。

例如,室内装修中使用的含有有机磷酸酯阻燃剂的涂料、地板等,会在使用过程中逐渐释放出来,进而污染室内空气和土壤。

产品废弃后的有机磷酸酯阻燃剂也可能对环境造成污染。

许多含有有机磷酸酯阻燃剂的废弃物通常被认为是危险废物,如果不经过安全处理,就可能对环境造成严重污染。

三、有机磷酸酯阻燃剂的环境效应与风险有机磷酸酯阻燃剂在环境中的存在和迁移可能对生态环境和人类健康产生潜在的风险。

1. 生态风险有机磷酸酯阻燃剂可能对水体生态系统产生困扰。

一些研究发现,有机磷酸酯阻燃剂会对水生生物产生毒性影响,如抑制生物生长、导致畸形发育等。

聚醚型tpu阻燃剂

聚醚型tpu阻燃剂

聚醚型tpu阻燃剂聚醚型TPU是一种性能优异的热塑性弹性体,广泛应用于制鞋、电线电缆、体育用品、汽车配件等领域。

然而,由于聚醚型TPU具有易燃性,因此,提高其阻燃性能成为研究和应用的关键问题。

本文主要介绍聚醚型TPU阻燃剂的应用及其研究进展。

一、聚醚型TPU阻燃剂的种类聚醚型TPU阻燃剂主要分为无机阻燃剂和有机阻燃剂两大类。

无机阻燃剂主要包括红磷、磷酸酯、氢氧化铝等;有机阻燃剂主要包括卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂等。

其中,卤系阻燃剂具有较好的阻燃效果,但挥发分高、有毒性;磷系阻燃剂具有较好的抑烟效果,但热稳定性较差;氮系阻燃剂具有优良的耐热性和低毒性,但阻燃效果较差。

因此,研究新型聚醚型TPU阻燃剂具有重要的实际意义和应用价值。

二、聚醚型TPU阻燃剂的应用1. 制鞋行业:聚醚型TPU在制鞋行业中广泛应用,由于其优异的耐磨性、耐油性、低温性能等,已成为制鞋行业的主要材料之一。

然而,聚醚型TPU的易燃性给制鞋行业带来了安全隐患。

因此,在制鞋行业中,聚醚型TPU阻燃剂的添加可以有效提高鞋材的阻燃性能,降低火灾风险。

2. 电线电缆行业:聚醚型TPU在电线电缆行业中广泛应用于绝缘材料、护套材料等。

然而,聚醚型TPU的易燃性给电线电缆行业带来了安全隐患。

因此,在电线电缆行业中,聚醚型TPU阻燃剂的添加可以有效提高电缆材料的阻燃性能,降低火灾风险。

3. 体育用品行业:聚醚型TPU在体育用品行业中广泛应用于运动鞋、运动器材等。

然而,聚醚型TPU的易燃性给体育用品行业带来了安全隐患。

因此,在体育用品行业中,聚醚型TPU阻燃剂的添加可以有效提高体育用品的阻燃性能,降低火灾风险。

4. 汽车配件行业:聚醚型TPU在汽车配件行业中广泛应用于密封条、减震件等。

然而,聚醚型TPU的易燃性给汽车配件行业带来了安全隐患。

因此,在汽车配件行业中,聚醚型TPU阻燃剂的添加可以有效提高汽车配件的阻燃性能,降低火灾风险。

三、聚醚型TPU阻燃剂的研究进展1. 无机阻燃剂:无机阻燃剂具有优良的耐热性、低毒性等特点,但在聚醚型TPU中的分散性较差,影响其阻燃效果。

新型环三磷腈阻燃剂的研究进展

新型环三磷腈阻燃剂的研究进展

综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2017, 34(6): 78大多数塑料、橡胶以及合成纤维等聚合物属于可燃、易燃材料,燃烧时会产生浓烟和有毒气体,对人们的生命财产以及自然环境造成巨大的危害。

按所含阻燃元素的不同,阻燃剂可分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂以及无机阻燃剂等。

卤系阻燃剂具有出色的阻燃效果,但燃烧时会释放大量有毒气体以及烟雾,对环境产生不良影响,不符合绿色环保要求。

无卤新型环三磷腈阻燃剂的研究进展李伶通1,2,祝颖丹2,刘 东2,陈 刚2,徐海兵2,刘文庆1,颜 春2*(1.上海大学材料科学与工程学院,上海市 200444;2.浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室,中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江省宁波市 315000)摘 要: 综述了新型环三磷腈阻燃剂的研究进展,主要包括含有苯胺基或苯氧基、不饱和键、羟基、氨基、硅等不同官能团的环三磷腈衍生物的合成及阻燃机理,总结了其应用领域及存在的优缺点。

尽管磷腈类阻燃剂较传统阻燃剂在性能方面有巨大提升,但也存在合成成本高,硅、不饱和键等侧基对氯原子的取代程度难以控制,以及含苯环取代基添加型阻燃剂添加量大导致的力学性能下降等问题。

针对这些问题,降低合成成本、发展新工艺进行规模化生产以及完善理论研究是我国磷腈类阻燃剂未来的研究重点。

关键词: 磷腈阻燃剂 官能团 阻燃机理中图分类号: TQ 9 文献标识码: A 文章编号: 1002-1369(2017)06-0078-06Research process of novel cyclotriphosphazene flame retardantsLi Lingtong 1,2, Zhu Yingdan 2, Liu Dong 2, Chen Gang 2, Xu Haibing 2, Liu Wenqing 1, Yan Chun 2(1. School of Materials Science and Engineering , Shanghai University , Shanghai 200444, China ;2. Zhejiang Provincial Key Laboratoryof Robotics and Intelligent Manufacturing Equipment Technology , Ningbo Institute of Material Technology and Engineering ,Chinese Academy of Sciences , Ningbo 315000, China )Abstract : This paper introduces the research progress of novel cyclotriphosphazene-based flame retardants,which involve the synthetic process and mechanism of cyclotriphosphazene derivatives containing various functional groups such as phenylamino,phenoxy,unsaturated bonds,hydroxyl,amino group,and silicon. It summarizes the application as well as advantages and disadvantages of these flame-retardants. Though the properties of cyclotriphosphazene-based flame retardants are much better than those of conventional retardants,problems need to be solved such as high costs in synthesis process, substitution to chloride of side-groups such as unsaturated bonds and silicon group, poor mechanical properties caused by adding excessively additive flame retardant containing benzene substituents. Therefore,the hotpot of the research and development tendency of cyclotriphosphazene-based flame retardant in China are costs reduction,new techniques development and industrial production as well as theoretical research.Keywords : cyclotriphosphazene-based flame retardant; functional group; flame-retardant mechanism 收稿日期: 2017-06-29;修回日期: 2017-08-28。

阻燃剂研究与应用进展及问题思考

阻燃剂研究与应用进展及问题思考

阻燃剂研究与应用进展及问题思考一、本文概述阻燃剂作为一种重要的化学助剂,广泛应用于各类材料中以提高它们的阻燃性能,对于保障人们的生命财产安全具有极其重要的意义。

随着科技的发展和环保要求的提高,阻燃剂的研究与应用面临着越来越多的挑战和机遇。

本文旨在对阻燃剂的研究与应用进展进行系统的综述,分析当前阻燃剂发展中存在的问题,并提出相应的思考和建议。

文章首先回顾了阻燃剂的发展历程,然后重点介绍了阻燃剂的分类、阻燃机理、研究方法及其在各个领域的应用情况。

在此基础上,文章进一步探讨了阻燃剂在应用过程中存在的问题,如环境污染、阻燃性能与材料性能的平衡、阻燃剂的耐久性等,以期为未来阻燃剂的研究与应用提供有益的参考和启示。

二、阻燃剂的研究进展阻燃剂的研究在近年来取得了显著的进展,这主要得益于新材料技术的发展和对火灾安全问题的持续关注。

阻燃剂的研究领域广泛,涵盖了无机阻燃剂、有机阻燃剂以及纳米阻燃剂等多个方面。

无机阻燃剂以其良好的热稳定性和无毒无害的特性受到广泛关注。

其中,金属氧化物、氢氧化物等无机阻燃剂在聚合物材料中的应用已经得到了深入研究。

它们通过吸收热量、释放水蒸气等方式,起到阻燃作用。

无机阻燃剂与其他阻燃剂的复合使用,进一步提高了阻燃效果和材料的综合性能。

有机阻燃剂方面,磷系阻燃剂和卤系阻燃剂是研究热点。

磷系阻燃剂主要通过在燃烧过程中形成磷酸或偏磷酸等玻璃状物质,覆盖在材料表面,隔绝氧气和热量,从而达到阻燃效果。

卤系阻燃剂则通过在高温下释放卤化氢等自由基抑制剂,中断燃烧链反应。

然而,卤系阻燃剂在使用中可能会产生有毒气体,因此在环保要求日益严格的今天,其应用受到了一定限制。

纳米阻燃剂是阻燃剂领域的新兴研究方向。

纳米材料具有独特的物理化学性质,如大比表面积、高活性等,使得纳米阻燃剂在阻燃性能方面表现出优异的效果。

例如,纳米金属氧化物、纳米碳材料等,在聚合物中添加少量即可显著提高阻燃性能。

然而,纳米阻燃剂的制备成本高、分散性差等问题,限制了其在实际应用中的推广。

新型阻燃材料的研究及应用

新型阻燃材料的研究及应用

新型阻燃材料的研究及应用近年来,随着火灾事故的不断发生,对防火安全的重视程度也在逐步提高,在防火材料的研究与应用方面也日益引起了人们的关注。

在这一领域中,新型阻燃材料的研究及应用已成为近年来的一大研究热点。

一、新型阻燃材料的种类新型阻燃材料是指一类可以在一定程度上降低材料燃烧性能的材料,常见的新型阻燃材料主要有以下几种:1. 矿物填料类:如镁氢氧化物、碳酸镁等矿物填料,可以使材料体系中形成高比表面积的氧化物层,从而抑制气体在材料表面上的扩散速度。

2. 活性阻燃类:如含氮、含磷、含硅等元素的阻燃剂,可在材料燃烧过程中释放出有效物质,形成具有阻燃性能的气体、液体或溶液,从而阻止燃烧反应的进行。

3. 生物基聚合物类:生物基聚合物是利用天然植物、动物等材料制成的聚合物材料,具有耐热、耐候、耐老化等特点,同时也是一种环保类材料。

二、新型阻燃材料的应用领域新型阻燃材料具有优异的耐水性和抗氧化性能、低烟毒性(LSZH)、易加工、成本低廉等优点,在建筑、交通、通讯、电子、电气、机械制造等领域都有着广泛的应用前景。

1. 建筑领域:在建筑领域中,新型阻燃材料主要是应用于构件、板材、涂料等建筑装饰材料,可以有效提高建筑物在火灾情况下的防火性能。

2. 交通领域:在交通领域中,新型阻燃材料主要应用于汽车、火车、船舶等交通工具的内饰材料和保护设备的材料,有效降低交通工具在火灾情况下引发的风险。

3. 电子领域:在电子领域中,新型阻燃材料主要应用于电气设备的保护外壳、电线等材料,可以有效保护电气设备在火灾情况下的安全性能。

三、新型阻燃材料的研究进展新型阻燃材料的研究主要围绕以下两个方面展开:1. 引入新型阻燃剂:研究人员通过引入新型阻燃剂,改善了常见阻燃材料的性能,提高了材料的阻燃性能,并且可以通过精确的选择阻燃剂的种类和含量,达到更好的阻燃效果。

2. 制备新型阻燃材料:研究人员通过改变阻燃材料的结构和材料组分,利用共聚物、交联聚合、纳米复合等方法,成功制备出了新型阻燃材料,使其阻燃性能得到了显著提升。

纳米阻燃材料的研究进展

纳米阻燃材料的研究进展

纳米阻燃材料的研究进展随着人们对于环境和生命安全的关注度越来越高,对于防火安全的需求也越来越大。

阻燃材料就是一种能够抵御燃烧或者降低燃烧速率的材料。

而随着纳米技术的发展,纳米阻燃材料成为了研究热点之一。

在这篇文章中,我们将会介绍纳米阻燃材料的研究进展及其应用前景。

纳米阻燃材料是一种利用纳米粒子或者纳米层做阻燃剂的材料,它可以通过纳米粒子的反应与热交换的方式来达到阻燃效果。

目前,纳米阻燃材料主要分为无机纳米阻燃材料和有机纳米阻燃材料两种。

无机纳米阻燃材料的研究无机纳米阻燃材料目前较为常见的为纳米氧化铝、纳米二氧化硅等。

在阻燃材料中添加微米级别的无机颗粒已经有了一定的应用,但是由于其颗粒的大小太大,与阻燃材料之间的作用力比较弱。

而不同于微米级别的无机颗粒,纳米颗粒可以提高材料的阻燃性能,增加材料的界面红外吸收,并且均匀地分散在材料中,使得整个阻燃效果得以提升。

纳米氧化铝是一种常用的无机阻燃剂,并且用于多种不同材料的合成。

在聚乙烯等高分子材料中,添加纳米氧化铝可以有效降低材料的燃烧速率。

研究表明,添加1%的纳米氧化铝可以使得聚乙烯的热释放速率降低65%以上,热释放总量下降60%以上。

在玻璃纤维增强聚酰亚胺耗材中添加纳米氧化铝也达到了相似效果,并且有研究表明在不同的基体材料中,纳米氧化铝也可以发挥更为卓越的阻燃效果。

有机纳米阻燃材料的研究相比无机材料,有机纳米阻燃材料则是当前较为热门的研究方向之一。

有机纳米阻燃材料主要包括碳纳米管和纳米黏土。

碳纳米管由于其在热和化学防护方面的优异性能,被广泛应用于阻燃以及其他领域中。

在聚合物等高分子材料中,添加碳纳米管不仅可以主动展示出阻燃效果,同时还可以有效地提升材料的强度,增加材料的机械性能。

同时,碳纳米管也具备着很好的导电特性,因此可以用于某些特定的领域。

纳米黏土在聚酰胺、聚丙烯、聚氨酯等高分子材料中的应用也得到了广泛的关注。

纳米黏土具有高比表面积和低导热率等性质,并且可以与其它聚合物相很好地混合,因此使用纳米黏土可以提升阻燃效果并且改变材料的机械性能和透明性。

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塑料配方技术与助剂导论课程论文新型环保阻燃剂的研究进展专业:高分子材料与工程学生姓名:晋柯班级:2012级1班学号:1260240114完成时间:2014年4月13日摘要本篇论文介绍了金属氢氧化物、溴系、有机磷系阻燃剂等新型环保阻燃剂的研究状况.指出烷基次膦酸盐是应电子电器工业需要而产生的、具有发展前景的阻燃剂。

关键词:阻燃剂;阻燃机理;烷基次磷酸盐目录1 概览···························· - 1 -1.1概述·························· - 1 -1.2类型·························· - 1 -2 环保型阻燃剂研究进展···················· - 2 -2.1阻燃剂污染情况····················· - 2 -2.2环保阻燃剂分类····················· - 3 -2.2.1无机类阻燃剂··················· - 3 -2.2.2有机阻燃剂···················· - 5 -3 展望···························· - 7 - 参考文献··························· - 8 - 致谢···························· - 9 -1 概览1.1概述又称难燃剂,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。

阻燃剂目前主要有有机和无机,卤素和非卤。

有机是以溴系、磷氮系、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。

2007年全球阻燃剂总消费量约为170万吨,2008年约195万吨,2010年达到230万吨,到2014年有望达到262万吨,2010-2014年将保持约3.5%的年均增速。

1.2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《中国阻燃剂行业产销需求与投资预测分析报告前瞻》分析,不同的划分标准可将阻燃剂分为以下4类:卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂。

表1.2 2006年我国阻燃剂的产量(万吨)及比例2 环保型阻燃剂研究进展2.1阻燃剂污染情况由于阻燃剂属于化学物质,因此一直以来,人们都更关心它们在使用过程中是否健康、安全。

比如最近谈论较多的一种阻燃剂-----四溴双酚A。

1995年,世界卫生组织对四溴双酚A进行过全面评估,并判定它“对普通人群危害可以忽略不计”;欧盟评估组织正在进行的一项评估也显示:“在任何情况下,都没有发现四溴双酚A对人体健康产生危害,人们不用对此担心。

”很多电子产品到了这些非正规的废旧电子产品处理者手中后,他们先从产品中提炼出有价值的金属材料,牟取利润,然后将所有不具备利用价值的元器件进行焚烧。

尽管溴化物科学与环境论坛和溴系阻燃剂生产商会完成的多项研究报告表明,溴系阻燃剂能显著减少高聚物燃烧时有毒气体的排放,有利于保护环境。

但在非法垃圾处理者极其原始、不规范的焚烧操作中,被点燃的阻燃剂以及其他化学成分还是会污染土壤、水源、动植物,并最终对人类健康造成危害。

2.2环保阻燃剂分类2.2.1无机类阻燃剂无机阻燃添加剂主要是把具有本质阻燃性的无机元素以单质或化合物的形式添加到被阻燃的基材中,以物理分散状态与高聚物充分混合。

在气相或凝聚相通过化学或物理变化起到阻燃作用。

以开发研究的木质阻燃元素主要有金属Mg、A1、Ca,非金属B、Si、N、P、Sb,卤素及过渡元素Mo、V、Fe等,无机类阻燃剂主要有金属水合物、红磷、硼类化合物、锑类化合物等,无机阻燃剂具有热稳定性好、不挥发、效果持久、价格便宜等特点,得到广泛的应用。

(1)氢氧化铝氧化铝(ATH)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,被称为无公害无机阻燃剂。

氢氧化铝的阻燃机理是:①向聚合物中添加氢氧化铝。

降低可燃聚合物浓度;②在250。

C左右开始脱水。

吸热。

抑制聚合物升温;③分解生成的水蒸气稀释了可燃气体和氧气浓度,可阻止燃烧进行;④在可燃物表面生成Al2O3,可阻止燃烧。

但ATH有添加量大的缺点.通常需要加入50%以上才能显示很好的阻燃效果。

为克服这一缺点,可采用改进造粒技术,向超精细化方向发展,使粒度分布变窄;改进包覆技术。

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。

(2)氢氧化镁氢氧化镁(MTH)是目前发展较快的一种环保添加无机阻燃剂,具有热稳定性好、不产生有毒气体、价格便宜等优点,添加到塑料制品后,具有阻燃、消烟、防流滴、填充等多种功能。

氢氧化镁的阻燃机理与ATH相似。

与ATH相比,其热稳定性和抑烟性能都明显优于ATH。

氢氧化镁在更高的温度范围内才发生脱水反应。

故可应用于阻燃高温分解型聚合物,应用范围较ATH更广。

据国外资料统计,西方发达国家Mg(0H)2阻燃剂消耗量约占无机阻燃剂消耗量的30%以上。

虽然氢氧化镁具有良好的抑烟能力,来源广泛,价格也便宜,但作为一种无机阻燃剂。

无法克服它相容性较差、添加量大等固有缺点。

在实际使用中,常常对其进行特殊处理,具体改性方法同ATH类似。

(3)红磷无机磷系阻燃剂主要包括红磷、磷酸盐和聚磷酸铵.其中研究和应用较多的为红磷。

红磷对很多高聚物都能有效的阻燃,故自1965年被发现后一直备受关注。

当红磷的浓度达到不能使其阻燃性能进一步提高时,阻燃效果最好。

Wu等对其阻燃机理进行了研究。

认为红磷能以相对较低的浓度使大多高聚物具有很好的阻燃性能。

处理过程稳定,并对基体的物理电性能没有影响。

它既可以在气相中产生自由基阻燃,也可以在凝相中形成泡沫阻燃。

红磷粉末被装进胶囊固定化。

可降低其可燃性并抑制磷化氢气体的形成网。

然而,红磷的存在会使纤维产生红棕色。

并造成纺纱困难和韧性损失,这是限制其应用的主要因素。

图2.1红磷母粒阻燃剂(4)硼化合物硼化合物是一种常用的无机阻燃剂。

主要包括有五硼酸铵、偏硼酸钠、氟硼酸铵、偏硼酸钡和硼酸锌等。

目前使用的无机硼阻燃剂主要是硼酸锌产品.它最早由美国硼砂和化学品公司开发成功,商品名为FrieBrakeZB,因此简称FB阻燃剂.硼酸锌能够明显提高制品的耐火性.具有优良的阻燃、抑烟、熄灭电弧的性能,能使物品燃烧时散发较少的有毒、有害烟气。

硼酸锌能够替代有毒的氧化锑应用于多种合成材料中。

同时硼酸锌也可作为涂料的耐火添加剂和木材、纺织材料的耐火添加剂等。

由于硼酸盐类阻燃剂价格相对较高,限制了其应用。

(5)锑类化合物三氧化二锑,胶体五氧化二锑和锑钠是锑系阻燃剂的主要产品,其广泛应用的是三氧化二锑。

它是一种典型的添加型无机阻燃剂.主要用于塑料制品和纺织织物的阻燃,亦可用作橡胶、木材的阻燃剂。

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