什么是阻燃剂?阻燃剂是一种用于改善可燃、易燃材料燃烧性能的特殊助剂,它可以使材料具有难燃性、自熄性、和消烟性,并可有效提高材料的安全使用性能。阻燃剂一般可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂两类。有机阻燃剂阻燃效果突出,适用范围广,一直受到普遍的应用。但它的缺点同样突出,具有腐蚀性,燃烧时产生烟雾,同时伴有毒气产生。而无机阻燃剂具有热稳定性相对较好,不产生腐蚀性气体及毒气,对环境的影响较小。相比于有机阻燃剂,无机阻燃剂更加符合环保和消防安全的要求,无机阻燃剂也是近年来大家研究的重点,市场潜力巨大。无机阻燃剂有氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁、三氧化二锑、四硼酸钠等,其中氢氧化铝是应用较为普遍的无机阻燃剂,它具有阻燃、消烟、填充的功能,尤其是经过表面改性的超细氢氧化铝,还可以提高材料的力学性能。环保阻燃剂是一种防止高分子材料着火或抑制火焰传播的添加剂。南京展览毯阻燃剂公司
阻燃剂分为物理混合的添加型阻燃剂和化学键合的反应型阻燃剂两类。对阻燃剂物性的基本要求是:①与塑料及合成纤维的相容性好;②不改变原有物质固有的优良性能;③用量小、效果大;④加工温度下不分解;⑤毒性小,燃烧时不产生毒性气体;⑥成本低廉。可用作阻燃剂的物质很多,如磷酸烷基酯类:磷酸三丁酯、酯、Pyrol99等;磷酸芳基酯:磷酸甲苯-二苯酯、磷酸三甲苯酯等。双环戊二烯类:氯丹酸酐等。脂肪族卤代烃,尤其是溴化物:二溴甲烷、三氯溴甲烷、二氯溴甲烷及八溴二苯基氧化物、五溴乙基苯、四溴双酚A等芳香族溴化物及其他卤代物。南京展览毯阻燃剂公司橡胶阻燃剂生产工艺简单,原料成本低。
各类典型的阻燃剂:1、氯系阻燃剂近来,氯系阻燃剂已部分为溴系阻燃剂取代,氯系在整个阻燃剂的消耗量中有所下降。A、氯化石蜡(C20H24Cl18~C24H29Cl21)含氯量50%的主要用作PVC塑料的辅助增塑剂;含氯量70%的主要用作阻燃剂。B、氯化聚乙烯一类含氯35%-40%,另一类含氯68%,无毒。可用于聚烯烃,ABS树脂等。它本身是聚合材料,因此作为阻燃剂使用时和树脂体系相容性好,不影响塑料的物理机械性能,耐久性良好。2、溴系阻燃剂A、四溴双酚A,性质:灰白色粉末。熔点180-184℃,沸点316℃(分解)。用途:广用作反应型阻燃剂以制造含溴环氧树脂和含溴聚碳酸酯以及作为中间体合成其他复杂的阻燃剂,也作为添加型阻燃剂用于ABS、HIPS、不饱和聚酯、硬质聚氨酯泡沫塑料、胶黏剂以及涂料等。既可作添加型阻燃剂,又可作为反应型阻燃剂。B、十溴二苯醚,性质:白色微细粉末,溶点为304-309℃,溴含量大约,几乎不溶于所有溶剂,5%热量失重时温度大于320℃,热稳定性好。用途:添加型阻燃剂,用途广;可用于PE、PP、ABS树脂、环氧树脂、PBT树脂、硅橡胶、三元乙橡胶及PET、PA6等材料的阻燃剂。其与Sb2O3并用阻燃效果更佳。缺点是耐侯性差,容易黄变。
磷系阻燃剂、有机磷化物是添加型阻燃剂该类阻燃剂燃烧时生成的偏磷酸可形成稳定的多聚体,覆盖于复合材料表面隔绝氧和可燃物,起到阻燃作用,其阻燃效果优于溴化物,要达到同样的阻燃效果,溴化物用量为磷化物的4~7倍。该类阻燃剂主要有磷(膦)酸酯和含卤磷酸酯及卤化磷等,宽泛地用于环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS等。无机阻燃剂:无机阻燃剂是根据其化学结构习惯分出的一类阻燃剂,包括氧化锑、氢氧化铝、氢氧化镁及硼酸锌等。可提高固含,降低成本,一般需结合使用。有机阻磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。
阻燃剂又是如何发挥作用的?根据燃烧的三大要素——可燃物、助燃物和火源,阻燃剂的阻燃原理可概括为:1.通过吸收热量达到阻燃,例如无机阻燃剂氢氧化铝高温分解,放出结晶水,结晶水蒸发为水蒸气。此过程会吸收大量的热,降低材料表面的温度,进行阻燃。2.通过产生不燃气体稀释氧气,减缓燃烧速度,如氢氧化铝阻燃剂,产生的水蒸气能降低材料周围氧气的浓度,抑制火势的蔓延。3.在材料表面形成密实的覆盖层,隔绝材料与氧气的接触,例如磷系阻燃剂,在高温条件下会变成结构更加稳定的交联状固体物质或碳化层包裹住材料,阻止继续燃烧。4.捕捉参与燃烧反应的自由基,抑制自由基链式反应,例如溴阻燃剂,高温条件下,高分子材料受热分解时,溴阻燃剂与热分解产物同时进入到气相燃烧区,捕捉气相燃烧区中的自由基,抑制自由基链式反应,从而阻止火焰传播。含卤阻燃剂的蒸发温度和聚合物的分解温度相同或相近,聚合物受热分解时,阻燃剂会同时挥发出来。浙江氮系阻燃剂公司
阻燃剂的使用不会改变原有物质固有的优良性能。南京展览毯阻燃剂公司
环氧树脂材料具有优异的机械性能和耐酸碱腐蚀等化学稳定性能,优异的电性能,因而被大量应用于复合材料当中,尤其是在电子封装材料方面具有良好的应用,但由于环氧树脂固化物的易燃性使其应用受到了限制。传统环氧树脂材料的阻燃方法是使用含卤阻燃剂进行阻燃,虽然含卤阻燃剂在环氧树脂材料阻燃上发挥了极好的阻燃作用,但存在燃烧时释放有毒和腐蚀性气体等问题。所以,开发无卤阻燃剂是一个非常重要的课题。含磷阻燃剂具有环境友好和高效等特点,被认为是可代替含卤阻燃剂的重要化合物。近年来,含磷阻燃剂的研究已经成为阻燃研究领域的热点课题。南京展览毯阻燃剂公司