【摘 要】本文綜述了現(xiàn)有的無機(jī)阻燃劑,對(duì)其作了相關(guān)的介紹,并對(duì)阻燃技術(shù)的發(fā)展提出了自己的意見和建議。
【關(guān)鍵詞】阻燃技術(shù);阻燃劑;塑料
中圖分類號(hào):Q584 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-8283(2009)01-0102-01
阻燃劑是塑料加工的主要助劑之一,加入后能使塑料具有難燃性和自熄性。自六十年代后期, 人們開始注意并強(qiáng)調(diào)天然及合成材料的難燃性以來, 阻燃劑開始使作為一類重要助劑而首先在化纖、塑料工業(yè)中崛起。到七十年代,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至8倍的速 度增長。由于絕大多數(shù)有機(jī)阻燃劑(主要鹵素)在燃燒時(shí)發(fā)煙量大,產(chǎn)生有毒氣體,近年來國外許多公司大力研制高性能無機(jī)阻燃劑。本文就對(duì)我國現(xiàn)有的無機(jī)阻燃劑作了一些分類和分析。
1 鋁系: (三水合鋁)
美國是世界上最早使用阻燃劑的國家, 也是用量最大的國家,就全部阻燃劑的消耗量而言,Al(OH)3 一直居于首位。是阻燃劑中用量最多,它不但有阻燃性,而且有消煙作用, 微粒Al(OH)3經(jīng)過硅氧烷或鈦酸酯偶聯(lián)劑處理后,加入到聚烯烴中有良好效果。技術(shù)開發(fā)動(dòng)向是向超微細(xì)化和表面處理,廣泛用于不飽和聚酯、PE、PVC、其次用在PP, PU、環(huán)氧樹脂.
2 氫氧化鎂Mg(OH)2 :
由于Mg(OH)2的分解溫度為200℃,因此在加工成型中需低于200℃,這樣也就限定了Mg(OH)2的使用范圍。Mg(OH)2:分解溫度高,開始分解溫度340℃,Mg(OH)2和Al(OH)3同樣具有無煙,無毒、無腐蝕、安全價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)。Mg(0H):用飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸處理,可改善機(jī)械性能和耐水性,廣泛用于PP、PE、PVC、 PDM (三元乙丙橡膠) 及不飽和聚酯。
3 銻系阻燃劑
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0.0l 微米。如日本的精工株式會(huì)社開發(fā)的Patox平均粒徑為0.O1-0.02微米。貴州桔江風(fēng)華銻品化工廠最近成功開發(fā)了超細(xì)高99.999%。P0Iyenm Huntsmml公司開發(fā)的Nya—col ADP480是粒徑小于0.1微米的五氧化二銻,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,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)。
4 溴系阻燃劑
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)提高滇含量和增大分子量。如美國Ferro公司的PB 68主要成分為溴化聚苯乙烯,分子量15 000,含溴達(dá)68%。演化學(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30 000~80 000 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。
5 磷系阻燃劑
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Great Lake公司的Firema stetS36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。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,
6 非鹵化無機(jī)阻燃劑
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T∞95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。
7 無機(jī)木材阻燃劑
無機(jī)木材阻燃劑是歷史最悠久的阻燃劑,雖然有吸濕性大和易從木材中析出等嚴(yán)重點(diǎn).但由于這類阻燃劑成本低廉、牛產(chǎn)療法簡 而易于被木材處理行業(yè)掌握.至今仍被部分阻燃木材企業(yè)采用。無機(jī)木材阻燃劑的發(fā)展過程人致可分為三個(gè)階段: 第一代無機(jī)木材阻燃劑指木材阻燃劑發(fā)展初期所采用的各種水絡(luò)合無機(jī)鹽糞或其混合物 如各種銨鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、鹵化物及硫酸鋁鉀等鹽類或復(fù)鹽的混合物等 ;第二代木材阻燃劑是在 識(shí)了阻燃協(xié)同作用之后、發(fā)展起來的以磷~氮復(fù)合、磷~鹵復(fù)合、 磷~ 氮~硼復(fù)合等高教阻燃體系為特征的無機(jī)阻燃劑;第三代無機(jī)木材阻燃劑是在改進(jìn)第二代木材阻燃劑的吸濕、析出性質(zhì)過程 發(fā)展起來的 其主要技術(shù)思路是增大無機(jī)離子的體積,如以分子量大的水溶 氐聚物聚磷酸銨代替磷酸銨 :或采用木材局部反應(yīng)法生成不溶性阻燃劑、例如可采用二次處理法依次用兩種可溶性阻燃劑前體(如可溶性堿土金屬鹽、鋁鹽和鋅鹽;可溶性磷酸鹽 硫酸鹽和硼酸鹽等)處理木材.然后通過加熱處理使處理液在木材內(nèi)部反應(yīng)生成不溶性阻燃劑。
以上是對(duì)部分無機(jī)阻燃劑的介紹,通過分類介紹,希望大家對(duì)無機(jī)阻燃劑有一些認(rèn)識(shí),對(duì)常用的阻燃劑有所了解。
參考文獻(xiàn):
[1 ]張志峰.國外阻燃劑技術(shù)的發(fā)展及對(duì)我國阻燃劑發(fā)展建議[J].塑料加工與應(yīng)用.1995
[2 ]羅玉長 .氫氧化鋁阻燃劑的現(xiàn)狀及發(fā)展趨向[J].塑料,1989,18(4)
[3 ]歐育湘.無機(jī)阻燃劑的最新進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工,1996,l6(1):15
[4 ]吳金坤,氫氧化鋁的精細(xì)化及其在無鹵化阻燃技術(shù)中的應(yīng)用[J].化工進(jìn)展,1999,18(2):(責(zé)任編輯:晏歡)