阻燃剂发展方向——无卤高效、低烟低毒 阻燃剂种类繁多,可分为:有机阻燃剂和无机阻燃剂。具代表性的阻燃剂是氯系、溴系、磷系及氢氧化铝、氢氧化镁等。有机阻燃剂有三大类,其特点各异。一是氯系阻燃剂:以含氯量较高的氯化石蜡为主,其中主要是氯蜡-52和氯蜡-40。目前氯系阻燃剂正朝着无污染、高纯度、高热稳定性、高含氯量方向发展,其代表产品是氯蜡-70,国外已经使用的全氯环戊癸烷和反应型氯系阻燃剂氯菌酸国内尚无工业化产品。二是溴系阻燃剂:大多在200℃~300℃下分解,分解时通过捕捉高分子材料降解反应生成的自由基,延缓或终止燃烧的链反应,释放出的HBr是一种难燃气体,可以覆盖在材料的表面,起到阻隔表面可燃气体的作用。溴系阻燃剂的适用范围广泛,是目前世界上产量{zd0}的有机阻燃剂之一,主要产品有十溴二苯醚、四澳双酚A、五溴甲苯和六溴环十二烷等。三是磷系阻燃剂:也是一种阻燃性能良好的阻燃剂,在全球阻燃剂非卤化动向的驱使下,国外对此进行了大量的研究。有机磷系阻燃剂主要产品有磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯类的特点是具有阻燃与增塑双重功能。含磷无机阻燃剂主要产品有红磷阻燃剂、磷酸铵盐、聚磷酸铵等。红磷的阻燃效果比磷酸酯类的阻燃效果更好。其用量也在增加。含磷无机阻燃剂因其热稳定性好、不挥发。不产生腐蚀性气体、效果持久、毒性低等优点而获得广泛的应用。 无机阻燃剂分解温度高,除了有阻燃效果外,还有抑制发烟和氯化氢生成的作用,目前国外工业发达国家无机阻燃剂消费量远远高于有机阻燃剂。主要使用的品种有氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、三氧化二梯等。氢氧化铝是集阻燃、抑烟、填充三大功能于一身的阻燃剂,xx、无腐蚀、稳定性好、高温下不产生有毒气体,且价格低廉,来源广泛。氢氧化镁在340℃~490℃之间分解。热稳定性好,具有良好的阻燃及消烟效果,特别适宜于加工温度较高的聚烯烃塑料。氢氧化铝和氢氧化镁两者复合使用能相互补充,其阻燃性能比单独使用效果要好。 卤素阻燃剂的优点是用量少、阻燃效率高且适应性广,但其严重缺点是燃烧时生成大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体,危害很大。近几年开发无卤阻燃剂取代卤素阻燃剂已成为世界阻燃发展趋势。研究开发新型阻燃剂,降低材料燃烧时的烟量及有毒气体量,成为近年来阻燃领域中的重点研究课题之一。目前采用的抑烟剂主要以金属氧化物、过渡金属氧化物为主,主要有硼酸锌、铝化合物(三氧化铝、铅酸铵)及其复配物、镁-锌复合物、二茂铁、氧化锡、氧化铜等。协同体系阻燃效果好、成本低,既可阻燃又可抑烟,还具有一些特殊功能,常用的协同体系主要是卤-磷、锑-磷、磷-氮等,达到提高阻燃性能的目的。红磷是主要的阻燃协效制之一,它对氢氧化铝、氮等阻燃体系都有协效作用。 我国阻燃剂研究起步较晚,虽已取得了长足的发展,但是与先进国家比起来,在产量和品种结构上都还有一定的差距。目前,国内的研究和发展的重点集中在无机阻燃剂、红磷微胶囊化、膨胀型阻燃剂等领域,并取得了一定的成果。无卤、高效、低烟、低毒新型阻燃剂是当今阻燃剂的发展方向。据悉,该行业一度畅销国外的溴化环氧树脂是一种很好的工程阻燃剂,但欧美等国从环保等角度出发已停止该类产品使用,使国内溴化环氧树脂生产受到严重影响。业内正全力加快磷类环氧树脂阻燃产品的开发。 15、聚氨酯泡沫发泡剂HFC-245fa HFC-245fa (1,1,1,3,3-五氟丙烷),分子量 134.0;沸点15.3℃;无闪点不燃;破坏臭氧潜能值(ODP)为零;GWP值很小,仅是CFC-11的1.5%-3.0%;低毒;气体扩散速度较低,泡沫的老化绝热性能好。在相同的泡沫密度下,HFC-245fa体系在价格及性能方面与HCFC-141b相当,且泡沫外观均匀,泡孔结构细密,有较高的抗压强度,且因沸点低,可提供较宽的操作范围。绝热性能试验表明,采用HFC-245fa发泡技术能耗仅比HCFC-141b发泡的泡沫增加2%,而采用其他零ODP值发泡剂,如环戊烷能耗要高10%。在美国、日本等国家,以HFC365fmc及HFC-245fa为代表的HFC技术被认为是CFC-141b最理想的替代品。 我国应用的主要是液态HFC-243fa发泡体系。霍尼威尔公司对HFC-245fa的毒性和其他相关特性进行了广泛试验,并于2002年8月在美围盖斯马耳建成HFC-245fa的生产装置(投资1.3亿美元),声称该装置可满足世界市场的需求,并可继续扩大产能。2002年,日本中央玻璃公司成功开发了-种可以获得低气压HFC-245fa产品的新配方技术,2003年10月,其化学子公司建成日本首套5000吨/年 HFC-245fa装置(投资30亿日元)。Bayer公司也曾报道了可降低HFC-245fa用量的泡沫体系。典型的配方是采用少量水和约13%的HFC-245fa,另一配方采用11%HFC-245fa和较多的水,泡沫密度可降低5%,导热系数稍有上升,而其他任何物理性能未受负面影响,物料成本共降低10%。我国浙江蓝天环保目前已开始生产并出口。Huntsman、美国气体化学公司研究了一种专为HFC-245fa体系设计的添加剂DabcoPM200,这种添加剂具有表面活性剂性能,可降低混合物粘度,以强化发泡。英国Steadman公司、巴斯夫公司在HFC-245fa技术应用方面也各有建树。我国在HFC-245fa方面的研究应用是从冰箱泡沫开始的。除冰箱外,应用于聚氨酯板材(连续板和间歇板)、聚氢酯喷涂、聚氮酯管道保温的HFC-245fa无氟组合聚醚基础配方体系也在研究开发中,这既是进军国际市场的需要,更是为加快过渡性替代品的淘汰步伐,为我国全面淘汰ODS作好技术储备 |