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1　阻燃劑的發展

  高聚物(各種塑料包括工程塑料)的阻燃技術,當前主要是以添加型溴系阻燃劑為主,常用的有十溴二苯醚、八溴醚、四溴雙酚Ａ、六溴環十二烷等,這中間尤以十溴二苯醚使用量最大。

  溴系阻燃劑的優點在于它們的分解溫度大多在200℃300℃左右,與各種高聚物的分解溫度相匹配,因此能在最佳時刻于氣相及凝聚相同時起到阻燃作用,有添加量最小,效果最好的美稱。阻燃劑家族中的其他品種有磷系、三嗪系、硅系、膨脹型、無機填料等。而無機磷系中的紅磷,由于是純阻燃元素,所以阻燃效果好,應用面較廣,但它色澤鮮艷,因而應用受到部分限制。紅磷的應用要注意微粒化和表面包覆(膠囊化),這樣使它在高聚物中分散性好,與聚合物的相容性好,不易遷移,能保持高聚物的難燃性能長久。另外,聚磷酸銨的聚合度是決定上述兩種產品質量的關鍵,聚合度越高,阻燃防火效果越好。三嗪系阻燃劑主要是三聚氰胺及其衍生物,這類阻燃劑有多重反應功能,有優異的熱穩定性、耐久性和耐候性。它們的阻燃效果好,與高聚物相容性也好,因此應用面也廣。常用的有三聚氰胺、三聚氰胺尿氰酸鹽(ＭＣＡ)等。  

  由于無機阻燃劑需要添加的量很大,在某些特殊的情況下會超過高聚物本身的量,因此,勢必對高聚物的物理機械性能產生非常大的影響,這就要求對無機阻燃劑作出處理,即微粒化、表面活化。微粒化的目的是讓它們在高聚物中分散均勻,在體相中處處起到阻燃作用。實驗證明,要達到同一阻燃標準,微粒化可適當減少用量。另外表面活化就是為了使無機阻燃劑與高聚物之間相容性好,這樣可以減輕由于大量無機阻燃劑加入而使高聚物本身機械強度的下降

塑料阻燃技術

　 一般來講,高聚物阻燃技術主要分為添加型與反應型兩種方式，而在所謂的”塑料”概念下,主要是以添加型為主。即在普通粒料中添加與之匹配的阻燃劑,在攪拌機內充分混合,然后進入以雙螺桿擠出機為主的混煉裝置重新造粒,制備出阻燃改性的“阻燃塑料”。以下就熱塑性通用塑料、熱塑性工程塑料和熱固性塑料中常用的ＰＰ、ＰＥ、ＰＳ、ＨＩＰＳ、ＡＢＳ、ＰＣ等塑料的阻燃技術作簡單介紹。 

阻燃聚丙烯

  ①鹵-銻體系,即氣相阻燃機理。常用的鹵系阻燃劑是十溴二苯醚、六溴環十二烷、八溴醚、四溴雙酚Ａ等,加上阻燃協效劑三氧化二銻,具有添加量少,阻燃效果好的特點。

  ②用含溴烷基磷酸酯來處理ＰＰ。這類阻燃劑兼有ＰＢｒ協同效應,使阻燃效果顯著,同時還能改善ＰＰ的流變性及加工性能,對ＰＰ的物理機械性能影響也小。

  ③膨脹型阻燃劑,這類ＰＮ系阻燃劑具有高效、熱和光穩定性高、低毒、低煙、低腐蝕,對加工和機械性能影響小,不會引起環境污染。在ＰＰ中只要添加2530份即可達到ＵＬ94Ｖ0級。

  ④丙烯酸五溴芐酯與三元乙丙橡膠的接枝共聚物阻燃的聚丙烯。這類阻燃處理的ＰＰ具有很高的抗沖擊強度,在某些場合可用作工程塑料。

  ⑤無機填充料阻燃聚丙烯所謂的無機填充料即指氫氧化鋁和氫氧化鎂,它們具有阻燃、抑煙的作用。但要達到預期的效果,微粒化及表面處理是關鍵技術,應用于不同塑料。

阻燃聚乙烯

  ①一般來講,適用于ＰＰ的阻燃劑都可用于ＰＥ處理技術中,某些芳香族溴系阻燃劑(如十溴二苯醚)在ＰＥ特別是在ＬＤＰＥ上的應用效果會更好一些。

  ②這里還要指出,氯系阻燃劑如氯化石蠟、敵克隆(美國西方石油化工公司產品商品名)在某些場合中應用效果會更好。

阻燃聚苯乙烯和高抗沖聚苯乙烯

  ①對于擠出ＰＳ泡沫來講,使用普通的六溴環十二烷(ＨＢＣＤ)即可達到阻燃目的。

  ②對于常用的普通聚苯乙烯阻燃,要求使用熱穩定性能好的ＨＢＣＤ。

  ③高抗沖聚苯乙烯阻燃技術更難,由于它要用于電子、電器元件,阻燃級別要求更高,需達到ＵＬ94Ｖ0級(美國的一種阻燃標準)。常用的溴系阻燃劑有十溴二苯醚、溴化環氧樹脂(ＢＥＲ)、耐高溫ＨＢＣＤ等。

阻燃ＡＢＳ

  ①處理ＡＢＳ阻燃時一定要考慮沖擊強度是否下降、熱變形溫度、熔體流動指數和光穩定性是否受到影響。常用的有十溴二苯醚、溴化環氧樹脂(ＢＥＲ)、四溴雙酚Ａ等。

  ②這里為保證ＡＢＳ原有的抗沖擊強度、光澤性以及透明度,可使用膠體五氧化二銻為阻燃協效劑。

  ③ＧＥ公司開發的阻燃硅樹脂ＳＦＲ100和ＳＦＲ1000能有效地應用于聚烯烴阻燃處理中。

阻燃聚碳酸酯

  ＰＣ本身有一定阻燃性能,可達到ＵＬ94Ｖ2級,但要獲得Ｖ0級水平則需要作阻燃處理。

  ①一般來講,作為ＰＣ的添加型阻燃劑有含溴芳基磷酸酯、四溴雙酚Ａ、十溴二苯醚、聚二溴苯醚等,其中含ＢｒＰ阻燃劑會更有效。

  ②與阻燃ＡＢＳ一樣,利用含活性官能團的氧化膦單體比如ＴＰＯ去制備含磷阻燃共聚ＰＣ。

  ③利用ＰＣ本身特性制備的ＰＣ/ＰＢＴ、ＰＣ/ＡＢＳ、ＰＣ/ＰＥＴ塑料合金的阻燃處理,一般都是利用添加型阻燃劑。ＰＣ/ＰＢＴ溴代聚苯乙烯(ＢＰＳ)、含溴芳基磷酸酯等。ＰＣ/ＡＢＳ三苯基磷酸酯(ＴＰＰ)、三甲基磷酸酯(ＴＣＰ)、間苯二酚雙磷酸酯(ＲＤＰ)以及含溴芳基磷酸酯等。ＰＣ/ＰＥＴＴＰＰ、ＲＤＰ等。

來源：宏泰基阻燃材料，宏泰基阻燃劑。轉載請注明出處。

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