阻燃剂主要成分有哪些?了解阻燃剂的主要成分有助于正确选择产品

Kwok 发表于:2024-03-28 01:28:50 点击:0 评论: 0

  本篇文章给大家谈谈阻燃剂,以及阻燃剂主要成分对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

  阻燃剂,赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂,主要是针对高分子材料的阻燃设计的;阻燃剂有多种类型,按使用 *** 分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。

  添加型阻燃剂是通过机械混合 *** 加入到聚合物中,使聚合物具有阻燃性的,目前添加型阻燃剂主要有有机阻燃剂和无机阻燃剂,卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)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。

  阻燃剂是赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂,阻燃剂依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。添加型阻燃剂直接与树脂或胶料混配,加工方便、适应面广、是阻燃剂的主体。反应型阻燃剂常作为单体键合到聚合物链中,对制品性能影响小且阻燃效果持久。

  根据阻燃剂组成,添加型阻燃剂主要包括无机阻燃剂(三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝,硅系等)、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阻燃剂和有机磷阻燃剂的单体。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。

  阻燃剂主要适用于有阻燃需求的塑料,阻燃剂可延迟或防止塑料的燃烧。阻燃剂使塑料的点燃时间延长,或者点燃自熄,或者难以点燃。

  一般如PP、PA、PE、PS、ABS、EVA及PET、P *** 等易燃的高分子塑料在特殊用途中都需要添加阻燃剂。

  一般来说,溴系阻燃剂在有机阻燃体系中占据绝对优势,虽然其在环保问题上“非议”多端但一直难以有其它阻燃剂体系取代。

  在非卤素阻燃剂中红磷阻燃剂是一种较好的阻燃剂,具有添加量少、阻燃效率高、低烟、低毒、用途广泛等优点。红磷阻燃剂与氢氧化铝(镁)、膨胀性石墨等无机阻燃剂复配使用,制成复合型磷/镁、磷/铝、磷/石墨等非卤阻燃剂,可使用阻燃剂用量大幅降低,从而改善塑料制品的加工性能和物理力学性能。

  阻燃剂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。很多材料经过阻燃剂的加工后都能够有效防止或延缓火焰的传播,从而达到阻燃的作用。因而阻燃技术适应社会安全生产和生活的需要,有效预防火灾的发生。今天我们就来了解阻燃剂的相关知识。

  阻燃剂成分

  目前,阻燃剂主要有有机和无机,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。

  一般来说,有机阻燃具有很好的亲和力,而在塑料中,溴系阻燃剂在有机阻燃体系中占据绝对优势。

  在非卤素阻燃剂中红磷是一种较好的阻燃剂,具有添加量少、阻燃效率高、低烟、低毒、用途广泛等优点;红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨等无机阻燃剂复配使用,制成复合型磷/镁;磷/铝;磷/石墨等非卤阻燃剂,可使用阻燃剂量大幅降低,从而改善塑料制品的加工性能和物理机械性能。

  但是,普通红磷具有易氧化、吸湿等缺点,为扩大红磷应用范围,许多阻燃剂生产厂家采用国外先进的微胶囊包覆工艺,使之成为微胶囊化红磷。微胶囊化红磷具有高效,低烟,在加工中不易产生有毒气体,其分散性、物理、机械性能、热稳定性及阻燃性能均有提高和改善。

  阻燃剂种类

  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:

  1、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。

  2、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。

  3、按使用 *** 的不同可把阻燃剂分为添加型和反应型。

  4、各树脂材料适用的阻燃剂。

  阻燃剂多少钱一公斤

  由于阻燃剂有无卤和有卤之分,还有无机与有机之分,不同阻燃剂有不同的价格,而且差别极大。有的几块钱一公斤,有的一两千块一公斤。如果你不知道用什么阻燃剂的话,你可以向别人说明你的是什么材料,需要达到什么级别,是否有rosh要求,是否有无卤要求等,这样别人才好推荐合适的阻燃剂给你,同时也会给你阻燃剂的参考价格了。

  然而,目前不少研究表明阻燃剂的家居产品对人和动物具有一定的危害性,堪比“慢性毒药”。这到底是怎样一回事呢?原来,目前的阻燃剂依然以溴系阻燃剂为主,但是溴系阻燃剂燃烧时容易形成多溴代苯并恶瑛(PBDD)和多溴代二苯并呋喃(PBDF),对人体 *** 会产生破坏作用,同时会产生大量烟雾致人窒息。

  相关人员表示,在家具中添加阻燃剂一直以来都是 *** 家具业的趋势,然而国内关于阻燃剂的标准还不够完善,于是有不少声音呼吁国家出台阻燃标准,但随着 *** 一系列环保政策的出台,阻燃剂近年来的发展又受到了限制,品类也被进一步筛选。

  任何事物都有两面性。在我们想获取家具阻燃性能的同时,它竟在不知不觉中成为家居新 *** 。不过,为减轻阻燃剂的有害作用,相关组织和部门正逐步用非含卤的磷系阻燃剂及无机阻燃剂替代卤系阻燃剂。

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  阻燃剂种类繁多,可分为:有机阻燃剂和无机阻燃剂。具代表性的阻燃剂是氯系、溴系、磷系及氢氧化铝、氢氧化镁等。有机阻燃剂有三大类,其特点各异:

  一是氯系阻燃剂:以含氯量较高的氯化石蜡为主,其申主要是氯蜡-52和氯蜡-40。目前氯系阻燃剂正朝着无污染、高纯度、高热稳定性、高含氯量方向发展,其代表产品是氯蜡-70,国外已经使用的全氯环戊癸烷和反应型氯系阻燃剂氯菌酸国内尚无工业化产品。

  二是溴系阻燃剂:大多在200℃~300℃下分解,分解时通过捕捉高分子材料降解反应生成的自由基,延缓或终止燃烧的链反应,释放出的HBr是一种难燃气体,可以覆盖在材料的表面,起到阻隔表面可燃气体的作用。溴系阻燃剂的适用范围广泛,是目前世界上产量更大的有机阻燃剂之一,主要产品有十溴二苯醚、四澳双酚A、五溴甲苯和六溴环十二烷等。

  三是磷系阻燃剂:也是一种阻燃性能良好的阻燃剂,在全球阻燃剂非卤化动向的驱使下,国外对此进行了大量的研究。有机磷系阻燃剂主要产品有磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯类的特点是具有阻燃与增塑双重功能。含磷无机阻燃剂主要产品有红磷阻燃剂、磷酸铵盐、聚磷酸铵等。红磷的阻燃效果比磷酸酯类的阻燃效果更好。其用量也在增加。含磷无机阻燃剂因其热稳定性好、不挥发。不产生腐蚀性气体、效果持久、毒性低等优点而获得广泛的应用。

  无机阻燃剂分解温度高,除了有阻燃效果外,还有抑制发烟和氯化氢生成的作用,目前国外工业发达国家无机阻燃剂消费量远远高于有机阻燃剂。主要使用的品种有氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、三氧化二梯等。氢氧化铝是集阻燃、抑烟、填充三大功能于一身的阻燃剂,无毒、无腐蚀、稳定性好、高温下不产生有毒气体,且价格低廉,来源广泛。氢氧化镁在340℃~490℃之间分解。热稳定性好,具有良好的阻燃及消烟效果,特别适宜于加工温度较高的聚烯烃塑料。氢氧化铝和氢氧化镁两者复合使用能相互补充,其阻燃性能比单独使用效果要好。

  卤素阻燃剂的优点是用量少、阻燃效率高且适应性广,但其严重缺点是燃烧时生成大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体,危害很大。近几年开发无卤阻燃剂取代卤素阻燃剂已成为世界阻燃发展趋势。研究开发新型阻燃剂,降低材料燃烧时的烟量及有毒气体量,成为近年来阻燃领域中的重点研究课题之一。目前采用的抑烟剂主要以金属氧化物、过渡金属氧化物为主,主要有硼酸锌、铝化合物(三氧化铝、铅酸铵)及其复配物、镁-锌复合物、二茂铁、氧化锡、氧化铜等。协同体系阻燃效果好、成本低,既可阻燃又可抑烟,还具有一些特殊功能,常用的协同体系主要是卤-磷、锑-磷、磷-氮等,达到提高阻燃性能的目的。红磷是主要的阻燃协效制之一,它对氢氧化铝、氮等阻燃体系都有协效作用。

  阻燃剂是指能提高易燃或可燃物的难燃性,阻止材料被引燃及抑制火焰蔓延的一种重要助剂,在解决高分子材料容易引发火灾,确保合成材料使用的安全性方面发挥着重要作用,目前消费量已经成为仅次于增塑剂的第二大品种。

  阻燃剂种类繁多,按照其组成可分为:有机阻燃剂和无机阻燃剂。具代表性的阻燃剂是卤系、磷系及氢氧化铝、氢氧化镁等。

  1.卤系阻燃剂

  卤系阻燃剂是含有卤素元素并以卤素元素起阻燃作用的一类阻燃剂。卤系的四种卤系元素氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)都具有阻燃性,阻燃效果按F、Cl、Br、I的顺序依次增强。以碘系阻燃剂最强。生产上,只有氯类和溴类阻燃剂被大量使用.而氟类和碘类阻燃剂少有应用,这是因为含氟阻燃剂中C-F键太强而不能有效捕捉自由基.而含I阻燃剂的C-I键太弱易被破坏.影响了聚合物性能(如光稳定性),使阻燃性能在降解温度以下就已经丧失。

  卤系阻燃剂(特别是溴系阻燃剂)的更大优点是阻燃效率高、用量少、相对成本较低。此外.溴系阻燃剂与材料的相容性较好,因而我国的阻燃剂仍以卤系阻燃剂为主,主要包含氯系和溴系.占整个阻燃剂体系的8O%以上。但是.卤系阻燃剂在高温、明火情况下会放出卤化氢等具有腐蚀性的有毒气体并伴有浓烟口.阻燃剂发展趋势则是在提高阻燃性能的同时.更加注重环保与生态安全.在这种背景下.一些传统的溴系阻燃剂已受到日益严格的环保和阻燃法规的压力.迫使用户寻找溴系阻燃剂的代用品.同时也将促进新阻燃材料的问世。

  2.磷系阻燃剂

  磷系阻燃剂根据磷系阻燃剂的组成和结构以及作用机理.可分为无机磷系阻燃剂、磷系膨胀型阻燃剂和有机磷系阻燃剂三大类。

  无机磷系阻燃剂主要包括红磷、磷酸盐和聚磷酸铵等磷一铵阻燃剂。红磷对多种高聚物都有很好的阻燃效果.自1965年被发现后一直备受关注 红磷作为阻燃剂能以较低的用量使大多数高聚物具有良好的阻燃性能.处理过程稳定.既可以在气相中产生自由基阻燃,也可以在凝固相中形成炭层阻燃。目前通过对红磷的表面处理、稳定化处理及包覆处理使红磷的吸湿性、自燃温度、释放磷化氢量、粉尘爆炸浓度、落高自燃及与高聚物的相容性等性能得到极大的改善。但红磷因其自身的颜色.使其在纺织行业的应用受到限制。

  膨胀型阻燃剂是以磷、氮为主要阻燃元素的阻燃剂,该类阻燃剂由酸源(脱水剂)、碳源(成碳剂)和气源(发泡剂)三部分组成。这一体系早就被用作防火涂料.但是人们在近几年内才认识到其膨胀特性 其作用机理是膨胀型阻燃剂在受热时于材料表面形成致密的多孔泡沫碳层.该泡沫碳层既可阻止内层高聚物的进一步降解及可燃物向表面的释放.又可阻止热源向高聚物的传递以及隔绝氧源.从而能有效的阻止火焰的蔓延和传播,达到阻燃的效果。这一技术基本克服了许多传统阻燃剂存在的缺点.被誉为阻燃技术的一次革命,受到了阻燃界的一致推崇.是今后阻燃材料发展的主流。

  有机磷化合物是添加型阻燃剂。它具有阻燃增塑双重功能,该类阻燃剂燃烧时产生的偏磷酸可以形成稳定的多聚体,覆盖于可燃材料表面隔绝外部氧气进入和内部可燃性气体溢出,起到阻燃作用。其阻燃效率高.可达溴化物的4~7倍。

  磷系阻燃剂具有低卤、无卤、低烟、低毒的特性,其用量少,效率高.符合阻燃剂的发展方向。在阻燃剂领域倍受关注,在我国具有较大的发展潜力和空间 但是由于磷系阻燃剂自身的一些缺陷。如一些阻燃剂相容性差、表面处理技术不够完善、有机磷系多为液体、挥发性大、发烟量大、热稳定性较差 等,促使其应用受到了限制。因此,对磷系阻燃剂的研究还有待继续加强。

  3.氢氧化铝和氢氧化镁阻燃剂

  氢氧化铝及氢氧化镁阻燃剂是最常见的无机阻燃剂.具有无毒、稳定性好。高温下不产生有毒气体.还能减少塑料燃烧时的发烟量等优点,而且价格低廉,来源广泛。氢氧化铝的脱水吸热温度较低,约为235~350℃,因此在塑料刚开始燃烧时的阻燃效果显著。氢氧化镁阻燃剂在适量添加时,可显著减缓PE、PP、PVC及ABS等的热分解温度.具有良好的阻燃及降低发烟量的效果。但是氢氧化镁分解温度较高.在340~490%左右.吸热量也较小,对抑制材料温度上升的性能比氢氧化铝差,对聚合物的炭化阻燃作用却优于氢氧化铝.因此两者复合使用,互为补充.其阻燃效果比单独使用更好。但由于无机阻燃剂是填料型的,在树脂中添加量较大,往往会不同程度地影响材料的加工性能和机械力学性能。因此,对传统的无机阻燃剂进行改性研究已成为目前比较热门的研究课题,无机阻燃剂的微胶囊化、表面改性、少尘或无尘化和协同效应等,已成为解决这一问题的良策

  4.锑系阻燃剂

  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,其中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。其阻燃机理是三氧化二锑在燃烧期首先熔融,熔点为665℃,在材料表面形成保护膜隔绝空气,通过内部吸热反应降低燃烧温度.在高温状态下三氧化二锑被氧化,稀释了空气中氧浓度.从而起到阻燃作用。不含卤的锑化合物本身几乎没有阻燃作用,但当它们与含卤有机化合物一同使用时,便构成了非常有效的锑/卤阻燃协效体系 我国锑储量占据世界首位,对于发展锑系阻燃剂十分有利,研究开发超细、高纯白的锑氧产品是目前发展的重点。

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