塑料應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,但其可燃且發(fā)熱量高,容易引燃,給人類帶來了意想不到的危險(xiǎn)和損失。因此從60年代后期,人們就開始注意并強(qiáng)調(diào)天然及合成材料的難燃性,阻燃劑開始作為一類重要助劑首先在化纖、塑料工業(yè)中崛起。自70年代,{TodayHot}國外阻燃劑開始迅速發(fā)展,消費(fèi)量和品種急劇上升,每年大約以6%～8%的速度增長(zhǎng)。在塑料行業(yè)眾多的助劑中,阻燃劑的消費(fèi)量已躍居第二位,成為僅次于增塑劑的大品種。美國商業(yè)通訊公司(ＢＣＣ)預(yù)計(jì)阻燃劑的年增長(zhǎng)率為5 .2%,到2000年將達(dá)到924百萬美元的銷售額。阻燃劑通常分為添加型和反應(yīng)型。添加型阻燃劑多用于熱塑性塑料中,是目前世界各國產(chǎn)量較大的阻燃劑,占阻燃劑總產(chǎn)量的90%。反應(yīng)性阻燃劑多用于熱固性塑料中。阻燃劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為無機(jī)阻燃劑和有機(jī)阻燃劑。無機(jī)阻燃劑主要有銻化合物、無機(jī)硼化合物、無機(jī)磷系阻燃劑、無機(jī)氫氧化物等。有機(jī)阻燃劑包括有機(jī)鹵系阻燃劑和有機(jī)磷系阻燃劑。1　阻燃技術(shù)的發(fā)展1 .1　銻阻燃劑的開發(fā)銻產(chǎn)品價(jià)格高,發(fā)煙量大,而三氧化二銻是鹵素阻燃劑必不可少的協(xié)同劑,因此對(duì)三氧化二銻顆粒細(xì)度要求越來越細(xì),不僅可大大減少用量,提高阻燃性,而且發(fā)煙量也大大減少?，F(xiàn)在的細(xì)度一般均在幾個(gè)微米到0. 01μｍ。如日本的精工株式會(huì)社開發(fā)的Ｐａｔｏｘ平均粒徑為0 .01～0 .02μｍ。貴州榕江風(fēng)華銻品化工廠較近成功開發(fā)了超細(xì)高純活性氧化銻,平均粒徑0 .02μｍ,含量達(dá)99 .999%。ＰｏｌｙｃｏｍＨｕｎｔｓｍａｎ公司開發(fā)的Ｎｙａ ｃｏｌＡＤＰ480是粒徑小于0. 1μｍ的五氧化二銻,添加1%可在ＰＰ中起良好阻燃作用,且不會(huì)對(duì)ＰＰ的沖擊強(qiáng)度,透明性等產(chǎn)生影響。另外,采用三氧化二銻與氫氧化鋁、硼酸鋅、氟硼酸鹽等復(fù)配,{HotTag}不僅可減少三氧化二銻的用量,而且發(fā)煙量也大為降低?？傊?超細(xì)化、尋求銻代用品和減少發(fā)煙量是銻阻燃劑的開發(fā)熱點(diǎn)。1. 2　溴系阻燃劑的開發(fā)溴系阻燃劑盡管發(fā)煙量大,但由于阻燃性能好,用量少,對(duì)產(chǎn)品性能影響小,因此在今后的相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍為阻燃劑的主力。隨著技術(shù)進(jìn)步,國際上溴系阻燃劑發(fā)展的新特點(diǎn)是繼續(xù)提高溴含量和增大分子量。如美國Ｆｅｒｒｏ公司的ＰＢ-68,主要成分為溴化聚苯乙烯,分子量15000,含溴達(dá)68%。溴化學(xué)法斯特公司和Ａｍｅｒｉｂｒｏｍ公司分別開發(fā)的聚五溴苯酚基丙烯酸酯,含溴量達(dá)70 5%,分子量30000～80000。這些阻燃劑特別適合于各類工程塑料,在遷移性、相容性、熱穩(wěn)定性、阻燃性等方面均大大優(yōu)于許多小分子阻燃劑,有可能成為今后的更新?lián)Q代產(chǎn)品。1. 3　磷系阻燃劑的開發(fā)磷系阻燃劑大都是液體,主要用于ＰＵ、ＰＶＣ等塑料中。小分子磷系阻燃劑的主要缺點(diǎn)是揮發(fā)性大、耐熱性不高。目前正努力開發(fā)大分子量的化合物和齊聚物,如ＧｒｅａｔＬａｋｅ公司的Ｆｉｒｅｍａｃ ｓｔｅｒ836為鹵化磷酸酯,含有磷、溴、氯,具有很低的粘度,特別適合用于澆注制品和ＰＵ軟泡塑料中[1]。具有阻燃和增塑、阻燃和交聯(lián)的多功能化是磷系阻燃劑發(fā)展的另一個(gè)主要方面。阻燃增塑劑(特別是低溫下增塑作用)主要用于ＰＶＣ制品中,如國內(nèi)生產(chǎn)的二異丙苯磷酸酯。阻燃交聯(lián)劑是一些具有反應(yīng)活性的含磷多元醇類,不僅可用作ＰＵ的反應(yīng)型阻燃劑,而且還與溴系阻燃劑并用于環(huán)氧樹脂中,可大大減少溴阻燃劑的用量。磷系阻燃劑今后還要向低毒化發(fā)展,不僅解決產(chǎn)品本身的毒性,還要考慮燃燒分解產(chǎn)物的毒性以及廢品的環(huán)境污染問題,甚至還要考慮生產(chǎn)、銷售、貯運(yùn)過程中的毒性問題。1 .4　非鹵化無機(jī)阻燃劑的開發(fā)絕大多數(shù)有機(jī)阻燃劑含有鹵素,在燃燒時(shí)發(fā)煙大,產(chǎn)生有毒氣體,因此近年來阻燃材料非鹵化的要求越來越迫切。個(gè)別發(fā)達(dá)國家的一些塑料制品已開始禁止使用鹵素阻燃劑。德國環(huán)境團(tuán)體ＰＡＬ規(guī)定,從1995年開始在電子設(shè)備的外殼中禁用溴化物及氧化銻。瑞典ＴＣ095規(guī)定,在電氣及電子設(shè)備中凡是超過25ｇ的塑料零件均禁用有機(jī)溴化物及有機(jī)氯化物。雖然目前鹵素阻燃劑在國外仍占主流,但將來逐步被非鹵素阻燃劑取代的趨勢(shì)已明朗化。在非鹵素阻燃劑中無機(jī)阻燃劑是一個(gè)重要組成部分。高性能非鹵化無機(jī)阻燃劑可大量添加到聚烯烴中,而不影響制品力學(xué)性能。1. 4. 1　氫氧化鋁新品種1 .4. 1. 1　開發(fā)耐熱新品種(1)增加氫氧化鋁粒子表面積,即微細(xì)化及超微細(xì)化,使粒子表面水蒸氣分壓下降,可提高氫氧化鋁耐熱性能,而且可使材料力學(xué)性能、阻燃效果明顯增強(qiáng)。有試驗(yàn)表明,同樣配方情況下氫氧化鋁平均粒徑為5μｍ時(shí),氧指數(shù)為28,粒徑<1μｍ時(shí),氧指數(shù)達(dá)到33[2]。美國Ｓｏｌｅｍ公司開發(fā)的新品種Ｍｉｃｒａｌ1000和Ｍｉｃｒａｌ1500,公稱粒徑分別為1 .0μｍ、1. 5μｍ,而且粒度分布范圍窄,可改善注塑和擠塑加工工藝。美國Ｃｌｉｍａｘ公司的Ｈｙｄｒａｘ系列氫氧化鋁有5個(gè)品種,均有極窄的粒度分布范圍。Ａｌｃｏａ公司的Ｓ-13超細(xì)氫氧化鋁粒徑在0. 2～0 .5μｍ之間,粒度分布范圍控制嚴(yán)格,且硅含量低,同時(shí)還能與較大粒徑的氫氧化鋁混合,以提高裝填密度和降低粘度[3]。(2)氫氧化鋁與熱分解溫度高的物質(zhì)反應(yīng),可合成熱分解溫度介于兩者之間的新品種。如氫氧化鋁和碳酸鈉的共晶體在300～350℃下分解放出水和二氧化碳,對(duì)氯化氫和煙有較強(qiáng)抑制作用,是ＰＶＣ、聚烯烴的優(yōu)良阻燃劑[4]。(3)減少氫氧化鋁中離子不溶物,特別是氧化鈉的含量,使之質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0. 2%,如日本輕金屬(株)推出的高純度氫氧化鋁品種,其氫氧化鋁含量大于99. 9%。美國Ｓｏｌｅｍ公司開發(fā)的新品種氧化鈉含量低,超微細(xì)化,比表面積大,電氣性能優(yōu)異,可在290℃下使用[5]。1 4 .1 .2　改進(jìn)表面的新品種氫氧化鋁一般用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和硬脂酸(鹽)等進(jìn)行表面處理,國內(nèi)這方面剛剛起步,國外已更進(jìn)一步進(jìn)行了新型特殊功能氫氧化鋁表面改性劑的開發(fā)。Ｓｏｌｅｍ公司用硅烷新工藝處理及有機(jī)硅酮包覆處理的氫氧化鋁,在ＰＰ、ＰＥ中添加量達(dá)60%～70%仍可很好加工,且對(duì)物性和阻燃性有提高。1 4 1 3　添加無機(jī)增效劑的新品種少量的阻燃增效劑可使氫氧化鋁填充材料性能有明顯的改善,如抑制滴落,機(jī)械性能的改善。與氫氧化鋁能起到協(xié)同作用的無機(jī)阻燃增效劑范圍很廣,主要有金屬氧化物與硼酸鋅、磷系化合物(紅磷、磷酸酯)、硅系化合物、金屬硝酸鹽(硝酸銅、硝酸銀)、聚磷酸銨等[6]。1 .4 .2　氫氧化鎂新品種(1)有許多人認(rèn)為氫氧化鎂可作氫氧化鋁的代用品,但由于氫氧化鎂內(nèi)部的物理結(jié)晶水、強(qiáng)極性等原因,導(dǎo)致與聚烯烴相容性差,雖然偶聯(lián)劑偶聯(lián)后機(jī)械性能有所提高,但不太明顯。大量填充氫氧化鎂于聚烯烴中技術(shù)上還不成熟。但低填加量(<30%)的氫氧化鎂與氫氧化鋁共用時(shí),可提高材料碳化作用,且ｗ[Ｍｇ(ＯＨ)2]∶ｗ[Ａｌ(ＯＨ)3]=1∶1時(shí),在ＰＥ中有較佳協(xié)同作用[7]。(2)Ｍｏｒｔｏｎ國際工業(yè)化學(xué)和添加劑公司在Ｖｅｒｓａｍａｇ702氫氧化鎂上涂覆專有的脂肪酸,可改進(jìn)填充聚合物的流變性和物理性能,添加50%～60%時(shí),填充物流動(dòng)性仍很好。還有用控制微米級(jí)晶體生長(zhǎng)的方法制取的氫氧化鎂固溶體Ｆｉｎｅｍａｇｓｎ,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為:高濃度的二價(jià)金屬離子主要分布在晶體表面附近,并有高的防酸防水性,使在配方中的加入量低于普通高純氫氧化鎂。1 .5　膨脹型阻燃劑的開發(fā)膨脹阻燃聚合物的研究為聚合物阻燃技術(shù)開辟了一種新途徑。膨脹阻燃聚合物基本克服了傳統(tǒng)阻燃技術(shù)中的缺點(diǎn),有如下優(yōu)點(diǎn):高阻燃性、無熔滴行為,對(duì)長(zhǎng)時(shí)間或重復(fù)暴露在火焰中有較好的抵抗性;無鹵、無氧化銻;低煙、少毒、無腐蝕性氣體產(chǎn)生。膨脹型阻燃劑主要成分:(1)酸源,一般指無機(jī)酸或能在燃燒加熱時(shí)在原位生成酸的鹽類,如磷酸、硫酸、硼酸及磷酸酯等;(2)碳源,一般指多碳的多元醇化合物,如季戊四醇、乙二醇及酚醛樹脂等;(3)發(fā)泡源,含氮的多碳化合物,如尿素、雙氰胺、聚酰胺、脲醛樹脂等。膨脹型阻燃劑的研究主要是針對(duì)ＰＰ進(jìn)行的,已經(jīng)商品化的膨脹型阻燃劑大部分用于ＰＰ、聚氨酯中。如Ｍｏｎｔｅｆｌｕｏｓ公司的ＳｐｉｎｆｌａｍＭＦ82,以磷、氮為活性協(xié)同組分,不含鹵素和氧化銻,含磷21%,含氮18%。它阻燃的ＰＰ,阻燃劑用量為24%時(shí),氧指數(shù)達(dá)37,抗彎模量增加30%～40%。此外還有ＧｒｅａｔＬａｋｅ公司的ＮＨ-1197、ＮＨ-1151等。直到90年代初,才有人致力于膨脹阻燃ＰＥ的阻燃研究,并取得了一些較好的效果。2　其他阻燃技術(shù)2 .1　消煙技術(shù)在火災(zāi)中,煙是較早產(chǎn)生和較易致死且貽誤救火時(shí)機(jī)的因素(據(jù)統(tǒng)計(jì),火災(zāi)中的死亡人數(shù)有80%是窒息所致),所以當(dāng)代的“阻燃”是與“抑煙”相提并論的,而且對(duì)某些高聚物,如ＰＶＣ而言,“抑煙”比“阻燃”更為重要。含鹵高聚物和鹵系阻燃劑以及銻化合物是主要的發(fā)煙源。因此除了阻燃劑的非鹵化是減少發(fā)煙量的主要途徑外,對(duì)ＰＶＣ含鹵高聚物采用添加消煙劑和三氧化二銻復(fù)配,是解決發(fā)煙的另一條措施。鉬化物迄今被認(rèn)為是較好的消煙劑,如ＳｈｅｍｌｎＷｉｌｌｉａｍｓ公司開發(fā)的Ｋｅｇａｄ911Ａ是含少量鋅和鉬的絡(luò)合物,在ＰＶＣ中添加4%可減少煙量1/3。由于鉬化物價(jià)格昂貴,采用硼酸鋅、二茂鐵、氫氧化鋁、硅的化合物與少量鉬化物復(fù)配,是解決消煙問題較現(xiàn)實(shí)的途徑,如Ｃｌｉｍａｘ公司開發(fā)的Ｍｏｌｙ-ＦＲ-201是鉬酸銨和氫氧化鋁的復(fù)合物,在ＰＶＣ中添加5～10份,發(fā)煙量可減少43%[1]。2. 2　阻燃劑微膠囊化技術(shù)微膠囊化技術(shù)可防止阻燃劑遷移、提高阻燃效力、改善熱穩(wěn)定性、改變劑型等許多優(yōu)點(diǎn),對(duì)組分之間復(fù)合與增效,以及制造多功能阻燃材料也十分有利。國內(nèi)目前正在探索,如湖南塑料研究所已研制了微膠囊化紅磷母料,成功應(yīng)用在ＰＥ、ＰＰ、ＰＳ、ＡＢＳ樹脂中,阻燃效果良好。安徽化工研究院研制出的微膠囊化磷酸二溴苯酯、微膠囊化氯蠟-70等,也取得很好的效果[8]。2. 3　交聯(lián)技術(shù)交聯(lián)高聚物的阻燃性能比線型高聚物好得多,因此在熱塑性塑料加工中添加少量交聯(lián)劑,使高聚物變成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不僅可改善阻燃劑的分散性,還有利于高聚物燃燒時(shí)在凝聚相產(chǎn)生結(jié)炭作用,有效提高阻燃性能,并能增加制品的物理機(jī)械性能、耐候、耐熱性能等,如在軟質(zhì)ＰＶＣ中加入少量季銨鹽,使其受熱形成交聯(lián)的阻燃材料。還可采用輻射法,加入金屬氧化物及交聯(lián)劑等方法,也可使高聚物交聯(lián)[9]。2 .4　直接生成阻燃單體技術(shù)直接在聚合反應(yīng)前使單體具有阻燃性,從而使生成的聚合物成為阻燃材料,也是阻燃的一種方法。 找靠譜的紅木家具品牌看大紅酸枝百科網(wǎng) 觸達(dá)36億人次！三棵樹小森板登陸央廣中國之聲，品牌代言人谷愛凌的話句句靠譜！ 花5萬元找美尼美家做整屋軟裝，竟然能裝出10萬元的品質(zhì)！ 萬事興，一臺(tái)好集成灶的金標(biāo)準(zhǔn)！ GGLF參與品牌故事 | VELIT，來自地中海的陽光戶外家具 【中楹榜】終端服務(wù)商精品案例|福建長(zhǎng)樂穗福門窗：經(jīng)營的“一體兩面”，即好產(chǎn)品與優(yōu)服務(wù)！ 推拉窗vs平開窗，哪個(gè)是你的選擇呢？ 別小瞧了門窗五金，它們的重要作用都體現(xiàn)在這里 狄耐克智慧家庭中控屏Mini： 小而美的精致，按鍵隨心組合，縱享智控舒居 炬星品質(zhì)I你永遠(yuǎn)可以相信：藍(lán)炬星集成灶的去油煙實(shí)力 瓷磚界網(wǎng)紅IP人物阿澤的奇妙旅程：暖心前行，未來有你！