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工程塑料阻燃剂应用概况

2018-7-29 22:12:08

详细介绍
大多数塑料具可燃性。随着塑料在建筑、家具、交通、航空、航天、电器等方面的广泛应用,提高塑料的阻燃性已成为十分迫切的课题。阻燃剂是抑制聚合物燃烧性的一类助剂,它们大多是元素周期表中第Ⅴ、Ⅶ和Ⅲ族元素的化合物;特别是磷、溴、氯、锑和铝的化合物。阻燃剂分添加型和反应型两大类。添加型阻燃剂主要是磷酸酯和含卤磷酸酯、卤代烃、氧化锑、氢氧化铝等。优点是使用方便、适应性强。但由于添加量达10%~30%,常会影响塑料的性能。反应型阻燃剂实际上是含阻燃元素的单体,所以对塑料性能的影响较小。常见的反应型阻燃剂,如用于聚酯的卤代酸酐、用于环氧树脂的四溴双酚A和用于聚氨酯的含磷多元醇等。阻燃剂最初在美国使用,20世纪60年代后用量剧增,聚丙烯。
塑料制品多数具有易燃性,这对其制品的应用安全带来了诸多隐患。准确地讲,阻燃剂称作难燃剂更为恰当,因为“难燃”包含着阻燃和抑烟两层含义,较阻燃剂的概念更为广泛。然而,长期以来,人们已经习惯使用阻燃剂这一概念,所以文献中所指的阻燃剂实际上是阻燃作用和抑烟功能助剂的总称。
阻燃剂的分类

阻燃剂依其使用方式可以分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。添加型阻燃剂通常以添加的方式配合到基础树脂中,它们与树脂之间仅仅是简单的物理混合;反应型阻燃剂一般为分子内包含阻燃元素和反应性基团的单体,如卤代酸酐、卤代双酚和含磷多元醇等,由于具有反应性,可以化学键合到树脂的分子链上,成为塑料树脂的一部分,多数反应型阻燃剂结构还是合成添加型阻燃剂的单体。按照化学组成的不同,阻燃剂还可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂。无机阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锑、硼酸锌和赤磷等,有机阻燃剂多为卤代烃、有机溴化物、有机氯化物、磷酸酯、卤代磷酸酯、氮系阻燃剂和氮磷膨胀型阻燃剂等。抑烟剂的作用在于降低阻燃材料的发烟量和有毒有害气体的释放量,多为钼类化合物、锡类化合物和铁类化合物等。尽管氧化锑和硼酸锌亦有抑烟性,但常常作为阻燃协效剂使用,因此归为阻燃剂体系。
阻燃性能是绝大多数塑料的一个硬性指标,传统阻燃材料采用的是含卤素的阻燃剂。含卤阻燃材料燃烧产生大量的烟雾和有毒腐蚀气体,会造成二次危害。常见阻燃剂配方成分有磷系化合物,硅系阻燃剂,氮系阻燃剂和金属氢氧等。燃烧时不挥发、不产生腐蚀性气体,被称为无公害阻燃剂。无卤阻燃就是在材料中加入相适的无卤阻燃剂来达到阻燃目的,同时避免因含有卤素带来的二次危害
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