阻燃剂的新发展
阻燃剂的新发展
目前,所用阻燃剂主要有含卤化合物、含磷化合物、卤一磷化合物、无机添加剂及膨胀型阻燃剂。其中含卤阻燃剂的目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一,但由于卤系阻燃剂在燃烧时会产生有毒、腐蚀性气体及烟雾,造成二次污染,引起了人们的普遍关注。阻燃剂无卤化呼声日益高涨,2003年11月,欧盟国家已经明令禁用溴二苯醚和十一溴二苯醚等含卤素阻燃剂。而无机添加型阻燃由于添加量大,对材料(高聚物)性能,尤其是力学性能影响严重,也不是理想的阻燃剂。
在无卤阻燃体系中,膨胀阻燃剂是重要的一类。膨胀阻燃剂优于含卤阻燃剂之处在其燃烧时烟雾小,而求放出的气体无害。另外,膨胀阻燃剂生成的碳层可以吸附熔融、着火的聚合物,防止其低落而传播火灾,因此它是比较有发展前途的阻燃剂。无机水合物的阻燃剂将被复合型具有协同效应的阻燃剂所替代,其中纳米复合材料将作为阻燃的一种新途径。
1.氮系阻燃剂
磷酸氢二铵【(NH4)2HPO4】、氯化铵(NH4CI)、硫酸铵【(NH4)2SO4】等铵盐目前已经很少使用,近期开发成功了三聚氰胺基聚合物,可用于聚氨酯和聚酰的阻燃,起作用较为明显。这种阻燃剂不需添加其他任何助剂,且添加量少,可用于多种聚合物,具有良好的经济效益。
2膨胀性石墨阻燃剂
膨胀性石墨(EG)是近期发展起来的一种无卤无机膨胀膨胀型阻燃剂,它资源丰富、制造简单、价格低廉、无毒、低烟,当其与某些协效剂共同使用时,阻燃效果良好的。可用做EG阻燃协效剂的有:
(1)磷化合物:如红磷、聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐、磷酸胍。
(2)金属氧化物:如三氧化二锑、五氧化二锑、氧化镁、硼酸锌(2ZnO·3B2O3·3.5H2O)、八钼酸铵等。
3.超细化阻燃剂
目前,AI(OH)3、Mg(OH)2的超细化、纳米化是主要研究开发方向。大量添加AI(OH)3、Mg(OH)2会降低材料的机械性能,然而充填微细化AI(OH)3、Mg(OH)2,反而会起到刚性粒子增速增强的效果,特别是纳米级材料。阻燃作用石油化学反应支配的,等量的阻燃剂,其粒径愈小,比表面积就愈大,阻燃效果就愈好,阻燃效果就愈好了。超细化也是从亲和性方面考虑的,正因为AI(OH)3、Mg(OH)2增强了界面的相互作用,其可以更均匀等分散在基体树脂中,从而能更有效地改善共混科的力学性能。例如,在EEA树脂中添加等量AI(OH)3时,AI(OH)3的平均粒径越小,共混科的拉伸强度就越高。
4.表面改性阻燃剂
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相容性差,界面难以形成良好的结合和粘接。为改善AI(OH)3、Mg(OH)2与聚合物间的粘接力和界面亲和性,用偶联剂对AI(OH)3、Mg(OH)2阻燃剂进行表面处理是最为有效的方法之一。
AI(OH)3、Mg(OH)2通常有的偶联剂是硅烷和钛酸酯类。经硅烷处理后的AI(OH)3、Mg(OH)2,阻燃效果好,能有效提高聚酯的弯曲强度和环氧树脂的拉伸强度;经乙烯一硅烷处理的AI(OH)3、Mg(OH)2,可用于提高交联乙烯一醋酸乙烯共聚物的阻燃性、耐热性和抗湿性。
钛酸酯类偶联剂和硅烷偶联剂可以并用,能产生协同效应。经过表面改性处理后的AI(OH)3、Mg(OH)2,表面活性得到了提高,增加了与树脂之间的亲和度,改善了制品的物理机械性能,增加了树脂的加工流动性,降低了AI(OH)3、Mg(OH)2表面的吸湿率,提高了阻燃制品的各种电气性能,而且可将阻燃效果由FV–1级提高到FV–0级。
5大分子键合处理
用大分子键合方式处理氢氧化铝、氢氧化镁的效果优于铝酸酯类偶联剂。改性后的AI(OH)3、Mg(OH)2的表面张力均明显下降,其中表面张力的极性分量大幅度下降而色散分量稍有提高。且非极性液体预处理过的AI(OH)3、Mg(OH)2的接触角度小,而极性液体与它的接触较一般明显增大。因而可改善填充后聚合物的机械性能。
6.泡沫整理法
泡沫整理法是将阻燃剂以泡沫的形式施加到织物上,是一种节水、节能有益于环境保护的新方法,适用于纺织品的各种后整理。如Autofoam泡沫整理系统,通过特殊的施加装置,对地毯、绒类织物的阻燃整理还可以取得其他方法无法到达的良好效果。
7.阻燃增效剂
有些阻燃剂,特别是无机阻燃剂单独使用时,阻燃效果并不是很好,总有些不足的地方,克服的方法是添加与阻燃剂有协同效应的所谓增效剂。通常选用锑-磷、磷-氮等协同体系。
(1)微胶囊增加剂:红磷阻燃效率高、用量少、适用面广,微胶囊化的红磷克服了红磷吸湿、易着色、以爆炸等缺点。由于阻燃剂微胶囊化提高了阻燃剂的热稳定性及强度,因此很有发展潜力。微胶囊红磷是主要的阻燃协效剂之一,它对AI(OH)3、Mg(OH)2、氮等阻燃体系都有协同作用。
(2)硼酸锌阻燃增效:硼酸锌(2ZnO·3B2O3·3.5H2O)和AI(OH)3、Mg(OH)2有较好的协同作用,它具有促进材料燃烧时的磷化和抑烟作用。单独使用时,硼酸行也是一种阻燃剂。实验发现,在EVA体系中,硼酸锌部分代替AI(OH)3后,成碳量可以增加10倍,而且是印染方式转为有烟燃烧方式。
(1)阿
(2)开发各种混纺织物用耐久阻燃剂。
本文摘至于【中国阻燃面料网www.China-Fire-Retardant.com】转载请注明。
耗材汇是一家专业性的实验性耗材供应商,耗材产品涵盖如:纺织品行业,皮革行业,家具,建材,生物制药以及汽车工业等领域的耗材供应,本文为您介绍关于纺织技术的相关知识就到这里了,了解更多相关信息可以联系我们。