重要的塑料助剂——阻燃
阻燃剂是为提高高分子材料难燃性的添加剂。阻燃剂是塑料助剂中消费量仅次于增塑剂而居于第二位的大类别。由于火灾给人类造成的损失,社会对阻燃剂及阻燃法规的呼声日益强烈,阻燃剂行业相对得到较快发展。目前,全球阻燃剂年消费量已达105万吨,其中北美、西欧、日本是阻燃剂最大的消费地区,分别占消费市场的30%、33%、18%,亚洲(不包括日本)占19%。目前应用最广的是氯系、溴系、磷及卤化磷系、无机系等。Freedonia咨询公司的最新研究报告显示,2009年亚太地区将成为全球最大阻燃剂市场,需求量将达到220万吨/年。而市场价值则将以年均8.5%的速度快速增长,究其主要原因是高价值特种阻燃剂产品继续占据更大的市场份额。Freedonia公司同时指出,环境法规的日益严格已对欧洲和美国市场的含氯、含氟和含溴阻燃剂产品产生较大的负面影响。未来几年西欧阻燃剂市场需求的年均增长速度预计为3.0%,到2009年该市场需求量将达到50.5万吨,而北美阻燃剂市场需求的年均增长速度预计为3.4%,到2009年该市场需求量将达到71.5万吨。对发展中国家而言,其国内市场受环境法规限制较小几乎没有影响,影响较大的是其出口市场。其预测未来5年亚太地区的阻燃剂市场需求将以年均7.0%的速度快速增长,2009年该地区的市场需求量将达到81万吨/年,从而超过北美成为全球最大的阻燃剂消费地区。
阻燃抗静电基本知识-阻燃
阻燃剂向低毒、低烟(或抑烟)、低腐蚀产品方向发展,无机阻燃剂的细化分级、表面活性处理、高流动性
、易分散性更加严格。由于电子设备及电器元件的发展,阻燃剂的无卤化呼声强烈;磷系阻燃剂由于具有增塑、阻燃、耐磨等功能,前景看好。氮-磷基膨胀型阻燃剂、氮基型阻燃剂将备受青睐,研制将更为活跃。溴系阻燃剂由于其高效,市场将继续发展。
汽车助燃剂阻燃技术的目的是使非阻燃材料具备阻燃的性能,在一定条件下不容易燃烧或者能够自熄。阻燃的途径不外乎以下几种:1、阻燃剂使可燃烧物炭化,从而达到阻燃效果。这种阻燃效果主要是在固相中发挥作用,这种类别的阻燃材料主要是磷类阻燃剂(包括有机磷类和无机磷类)。2、阻燃剂在燃烧条件下形成不挥发隔膜,隔绝空气达到阻燃目的。这种阻燃效果主要是在液相中发挥作用。这种类别的阻燃材料主要有硼酸盐、卤化物、氧化锑和磷类材料,或者这几种材料间的相互反映生成的物质。3、阻燃剂分解产物将氢氧自由基连锁反应切断从而达到阻燃目的。这种阻燃效果主要是在气相中发挥作用。这种类别的材料主要是在气相中发挥作用。这类阻燃材料主要是卤化物和氧化锑。4、燃烧热的分散和可燃物质的稀释。这类阻燃材料主要是硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁等物质,主要是因分解大量吸热、所产生的不燃物质稀释可燃性气体而达到阻燃目的。一般,阻燃体系要尽量选用无毒、经济和具有协同效应的阻燃材料。常用的阻燃体系有:
卤素-氧化锑,磷-氮。但是最常用的还是混合选用的阻燃体系,这样可以确保发挥综合的阻燃效能。按照标准的规定,一般采用酒精喷灯燃烧实验或者模拟巷道丙烷燃烧实验来检测产品的阻
燃性能。
塑料用微胶囊阻燃剂
塑料广泛应用于工业、农业及日常生活中,然而几乎所有的塑料都易燃烧,而且其中一些塑料还会在燃烧时产生大量的有害气体和烟,因此塑料的难燃和阻燃是个重要问题。在塑料的阻燃技术中,添加有效的阻燃剂是目前普遍采用的方法,据粗略统计,全球阻燃剂的65%一70%用于阻燃塑料。
将微胶囊技术应用于阻燃剂中,是近年来发展起来的一项新技术圈。
微胶囊也称微球,它是利用天然的或合成的高分子材料将固体微粒或液体微滴包裹起来的微型容器,胶囊直径一般为l拼m 一1 000拜m。包裹用的皮膜称为壁材,被包的物质称为芯材。使用时,将所制备的微胶囊与高分子材料或其它材料混合,施于被应用的基材上,用加热、加压或辐射的手段使微胶囊破裂,释放所包裹的物质,产生所需的应用性能,或不破坏所包囊膜,所包裹的物质通过包囊膜扩散向外释放,产生控制性能。
微胶囊技术的优势在于形成微胶囊时,囊心被包覆而与外界环境
隔离,它的性质能毫无影响地被保留下来,而在适当条件下,壁材被破坏时又能将囊心释放出来,这给使用带来许多便利困。
阻燃剂的微胶囊化技术可以从以下几个方面对阻燃剂加以改善。
a)气、液态阻燃剂经微胶囊化后变成固态阻燃荆‘吉接亏擎杏物雄夕昆力口下。
b)根据所需的阻燃剂料的种类选择合适的囊材,伸得仅寡该囊材的阻燃剂加人后增加与聚合物的相容性,从而减少和消除阻燃剂对聚合物制品物理、机械性能的不利影响。
c)可以减少液体阻燃剂在聚合物材料内部的迁移以及由于液体的挥发性而导致聚合物材料中阻燃剂的损失。
d)可以减少阻燃剂中有毒成分在聚合物加工过程中的释放量,避免环境污染。
e)可以屏蔽阻燃剂的刺激性气味,并改变其泽。
f)可以改变阻燃剂的密度、体积等物性。
磷和含磷化合物是阻燃剂中最重要的一类,红磷因其具有来源广、不挥发、价廉、阻燃效果好等优点,作为阻燃剂使用已有30多年的历史了,它是一种受到高度重视的阻燃剂川。与其它
添加型磷系阻燃剂相比,红磷的磷含量高,因此,为达到相同的阻燃等级,红磷的添加量比其它阻燃剂少,用它阻燃的聚合物具有较好的物理和机械性能,故其用量在逐年增加并有很好的发展前景。但红磷的本身带、易氧化吸湿成酸、稳定性差、有粉尘爆炸危险性、用于热塑性塑料加工时生成极毒的PH:
等问题,是限制其作为阻燃剂广泛应用的主要原因。若将红磷微胶囊化,这些问题便可迎刃而解。因此,欧育湘先生在其文章中预言:微胶囊化的红磷是21世纪前10年最有发展前景的无卤阻燃剂之一。阻燃剂在织物中的应用
1.绵织物的阻燃整理
棉织物的阻燃整理发展很快,目前国内比较成熟,阻燃剂基本可以工业化生产纯棉耐久性阻燃整理,大体有下列三种方法﹕
A﹒Proban/氨熏工艺,Proban法是英国Wilson公司首先用于工业化生产,传统的Proban法是阻燃剂THPC(四羟甲基氯化氨)浸轧后焙烘工艺,改良的方法是Proban/氨熏工艺,工艺流程为﹕浸轧阻燃整理→烘干→氨熏→氧化→水洗→烘干。国内已有北京光华、江阴印染厂、鞍山棉纺印染厂等引进国外的助剂和设备进行生产。这是目前公认的阻燃效果好、织物降强小、手感影响少的工艺。但由于设备