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浅析阻燃剂的种类
新闻出处:  |  发布时间: 2021-07-20

阻燃剂又称难燃剂、耐火剂或防火剂,是能够提高易燃或可燃物的难燃性、自熄性或消烟性的一种助剂,是重要的精细化工产品和合成材料的主要助剂之一。在航天航空、化学建材、交通运输、室内装饰等领域中得到了广泛的应用,下面来分析下阻燃剂都有哪些种类。阻燃剂

阻燃剂种类繁多,一般分为有机阻燃剂和无机阻燃剂,最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。卤系阻燃剂(特别是溴系阻燃剂)的最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80%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,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-铵阻燃剂。红磷对多种高聚物都有很好的阻燃效果,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。
3.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。
4.三氧化二锑、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。
5.硼酸锌在300℃开始释放出结晶水,在卤素化合物存在下,生成卤化硼、卤化锌,抑制和捕获游离的羟基,阻止燃烧连锁反应;同时形成固相复盖层,隔绝燃烧的表面空气,阻止火焰继续燃烧并能发挥消烟灭弧作用。硼酸锌阻燃剂可以单独使用,也可与有机卤化物、三氧化二锑协同使用,则阻燃剂效果更好。
6.有机硅系阻燃剂既是一种新型无卤阻燃剂,也是一种成碳型抑烟剂,目前已提供市场的有机硅系阻燃剂是美国通用公司生产的SFR-100,它是一种呈透明粘稠状的硅酮聚合物,通常与一种或多种协同剂(硬脂酸镁、聚磷酸铵与季戊四醇的混合物、氢氧化物等)并用。SFR-100可通过类似于互穿于聚合物网络(IPN)部分交联机理而结合到基材聚合物结构中,这种机理可大大限制硅添加剂的流动性,因而使它不致于迁移至被阻燃聚合物的表面。以SFR-100为主的添加系统还能改善聚烯烃表面的光滑性,但不改变其它表面性能。SFR-100已用于阻燃PE、PP等聚烯烃,只需低用量即可满足一般阻燃要求,并能保持基材原有的性能,若提高用量,则可赋予基材特别优异的阻燃性和抑烟性,使这类阻燃材料能用于防火安全要求非常严格而前述阻燃体系又不能适用的场所。
7.可膨胀石墨是近年来出现的一种新型无卤阻燃剂。它是由天然鳞片石墨经化学处理而成。
8.双羟基金属氧化物(LDHs)是一类阴离子型层状结构材料,化学组成为M1-X2+MX3+(OH)2Ax/nn-?mH2O,M2+和M3+分别代表二价和三价金属离子。
以上就是阻燃剂种类的整理和分析,可以看出氢氧化镁是作为阻燃剂最好的材料,未来前景也很广阔,用途十分广泛,泽辉化工专注高端镁盐市场,专业生产镁化合物,不断走向世界,希望与您同行!