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浅谈氢氧化镁和氢氧化铝阻燃剂的发展前景​​

文字:[大][中][小] 2017-11-9  浏览次数:1626

   随着化学合成技术及科学研究方法的发展,阻燃剂的品种日益增多,人们对阻燃剂性质的认识也越来越深入。由于卤系阻燃剂燃烧所释放的卤化氢气体及形成的烟雾,将导致事故现场的装备及设备严重腐蚀,同时给疏散和灭火带来极大困难,导致人员窒息死亡。因此,高效、非卤化、抑烟化及减少有毒气体的产生,已成为当前和今后阻燃剂开发应用研究领域的前沿课题。以氢氧化镁、氢氧化铝为主体的阻燃剂消耗量逐渐升高,金属氧化物及其他协效的开发应用研究逐步走向深入,同时,磷-溴、磷-氮等各种协同阻燃体系的研究日益活跃。此外,硅系阻燃剂、三聚氰胺及其衍生物阻燃剂的研究开发也为人们所关注。随着人们对高分子材料热降解历程和阻燃体系的作用机理的更深入研究,新的阻燃理论和技术被认识和发现,比如高聚物化学改性阻燃、高效阻隔炭化层阻燃、交联接枝阻燃和协同阻燃等,极大地丰富了阻燃科学技术的内容和人们选择最优阻燃体系的主间。今后一段时期内,溴系和磷系阻燃剂仍将占主导地位,与此同时,新的阻燃元素和体系的研究日趋活跃。由此可见,随着科学技术的发展,阻燃科学技术将日臻成熟。

1.非卤化
虽然卤系阻燃剂因其用量少、适应性广,已发展成为阻燃剂市场的主流产品。但绝大多数含卤阻燃剂燃烧时会释放出对人体有害的气体,并可导致单纯由火所不能引起的腐蚀及对环境的污染。近几年美国、英国、挪威、澳大利亚已指定或颁布法令,对某些制品进行燃烧毒性试验或对某些制品的使用所释放出的酸性气体进行规定,因此开发无卤阻燃剂取代卤系阻燃剂已成为世界阻燃领域的趋势。非卤化技术的关键在于解决固体颗粒的超微细化及表面处理问题,同时还要考虑到粒子的形成和分布及纯度问题。
2. 抑烟化和无毒气体化
发烟是聚合物燃烧的基础特征,烟密度过大不仅降低环境能见度,还给救灾带来种种不利因素。抑烟化和无毒气体化已成为阻燃剂的开发方向。无卤膨胀型阻燃剂因对环境的冲击量小又具有最佳阻燃性而成为目前塑料阻燃剂开发的一个热点。
3. 表面处理化无机阻燃剂
具有较强的极性与亲水性,同非极性聚合物材料的相容性差,界面难以形成良好的结合和粘结,从而降低被改性物质的机械性能。为了提高阻燃剂和基质材料的相容性,减少阻燃剂的加入对材料机械性能的影响,保持材料原有的优良性能,改性阻燃剂的表面性能是一条很重要的途径。常用的方法有用偶联剂或硬脂酸钠等对阻燃剂进行表面处理。
4. 微细化处理
无机阻燃剂的缺点主要是添加量大,与合成材料的相容性差,从而影响被改性材料的加工性能和制品的机械性能。据文献报道无机阻燃剂的阻燃性能与其颗粒大小成反比关系。对阻燃剂微细化,甚至纳米化,既可增大阻燃剂与材料的接触面积以提高相容性,又可降低阻燃剂的用量,同时起到刚性粒予增强增韧的效果。
5. 协同效应
在实际生产应用中,单一的阻燃剂总存在这样或那样的缺陷,而且使用单一的阻燃剂很难满足越来越高的要求。将几种不同的阻燃剂进行复配,混合使用,可寻求最佳经济效益和社会效益。阻燃剂的复配技术可以综合两种或两种以上阻燃剂的长处,使其性能互补,达到降低阻燃剂的用量,提高阻燃效果,还可使材料的物理机械性能受到很小的影响。如在膨胀阻燃聚丙烯中加入少量的氢氧化镁,整个体系的阻燃性能大大增加。协同体系阻燃效果好、成本低,既可阻燃又可抑烟,还具有其他一些特殊功能,前景十分广阔,正不断开发出新的品种。
6. 提高阻燃剂的热稳定性
聚合物成型加工通常需要较高的温度,因此,合成热稳定性高的阻燃剂是提高聚合物阻燃性的重要方面。
7. 提高与基础树脂的相容性
在选用助剂时,除考虑其必备的功效外,还必须考虑助剂与基础树脂的相容性。二者的相容性好,才不会影响基材的物理一机械性能,并能提高耐迁移性、耐抽提性。对于与基材相容性不佳,难以提高添加量的助剂,必须设法提高和改善其相容性。


   随着人们对可燃材料阻燃的重视,阻燃剂已经随着高分子材料的广泛应用而得到了很大发展,并且随着人们环保意识的增强,新型阻燃剂品种不断出现,一些新兴技术也被不断地应用到阻燃剂的研究和生产当中。国外对阻燃剂的研究已进入相对完善的发展阶段,环保型、复配型、膨胀型阻燃剂很受青睐;而在国内,阻燃剂还是一个新生的工业,有关研究起步较晚,虽已取得了长足的发展,但是与先进国家相比,在产量和品种结构上都还有一定的差距。目前,国内研究和发展的重点集中在无机阻燃剂领域,并取得了一定的成果。今后,阻燃剂的发展趋势将是无毒、无卤、低烟、对环境冲击最小而具有最佳阻燃性能的新型阻燃剂体系。可以预言,在全球范围内阻燃剂将有一个蓬勃发展的前景。
 

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