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                阻燃劑的具體用途和常識介紹

                新聞來源:/ 時間:2019-9-29 瀏覽次數:


                  很多人不了解阻燃劑的具體用途,有哪些需要我們了解的呢?今天我們給↓大家詳細的介紹一下。
                  阻燃實現的途徑
                  氣相阻燃機理。即抑制在燃燒反應中起鏈增長作用的自由性,而發揮阻燃作用。
                  凝聚相阻燃機理。它在固相中阻止聚合物的熱分解和阻止聚合物釋放出可燃氣體的作〖用。
                  中斷熱交換機理。即將聚合物物產生的熱量帶走而不反饋到『聚合物上,使聚合物不再不斷分解。
                  阻燃劑分類
                  根據元素種類分為鹵系、有機磷系及鹵-磷系、氮系、矽系、鋁-鎂系、鉬系等。按阻燃作用分有膨脹型阻燃劑、成炭◆阻燃劑等。按化學結構分無機阻燃⌒ 劑,有機阻燃劑,高分子阻燃劑等。按阻燃劑與被阻燃材料的關系可分為添加型阻燃劑和反應型阻燃劑,反應型阻燃劑參與高聚物的化學反應。
                  1
                  鹵系阻燃劑
                  鹵系阻燃劑是目前世界上產量最■大的有機阻燃劑之一。鹵系阻燃劑主要用於電子和建築工業,約50~100種含鹵阻燃劑覆蓋了大多數的市場需求。
                  鹵素阻燃劑之所以受到人們的▽重視,主要是鹵系阻燃劑的阻燃效率高,價格適中,其性能價格比這一指標是其它阻燃劑難以與之相比,加之鹵系阻燃劑的品種多,適用範圍廣,所以受到人們的青睞。但是,鹵素阻燃劑在熱裂ㄨ解或燃燒時生成較多的煙和腐蝕性氣體及以受到二惡英問題的困擾。
                  超過80%的含鹵阻燃劑用於電子/辦公設備及建築工業,主要應用品種為苯乙烯類及其共聚物,熱塑性工程塑料和環氧樹脂。
                  2
                  含磷阻Ψ 燃劑
                  含磷化合物可作為熱塑性塑料、熱固性塑料、織物、紙張、塗料和膠粘劑◤等的阻燃劑。此類阻◥燃劑包括紅磷、水溶性的無機磷酸鹽類、不溶性的聚磷酸銨、有機磷酸酯和膦酸酯類、氧化膦類、氫彈烴基磷酸酯類和溴芳烴基磷酸酯類。
                  鹵素阻燃劑雖然具有高阻燃性,但存在⊙環境汙染及毒性等問題,而磷系▂阻燃劑除對苯乙烯和聚烯烴等幾大類聚合物外是非常有效的阻燃劑,而且二次汙染小,所以該阻燃劑受到人們的關註。
                  磷酸銨類
                  磷酸一銨(MAP)和磷酸二銨(DAP)仍是纖維與織物、無紡織物、紙張、木材等多種纖維素的有效阻燃劑。它們能形成磷】酸,使纖維素羥基酯化,所生成的纖維素分解成炭,改變了熱降解歷∩程,從而達到阻燃的目的。它們易溶於水,故其阻燃性不能持久。它是目前膨脹型阻燃劑主要組分之一。
                  紅磷
                  紅磷是極有效的阻燃劑,可用於含氧聚合物,例如PC,PET,PBT,PPE,其作為尼龍部件的阻燃劑@ 在歐洲用得較多。由於紅磷會與大氣中的水反應生成有毒的磷化氫,因此工業產品需要做穩定化處理和包覆。
                  三羥基磷(膦)酸酯
                  三羥基磷(膦)酸酯作為不飽和聚酯高度填充(如氫化鋁、碳酸鈣)時的稀釋劑。它在鹵化聚酯中也作為協效劑,不如氧○化銻有效,但加工性好。較不易揮發的三羥基磷酸酯有三丁基磷酸酯、三辛基磷酸酯和◆三丁氧基乙基的磷酸酯。二甲基磷酸甲酯含磷量高達25%,是極有效的阻燃劑。它的高揮發性限制了應用。適用於聚氨酯硬泡,高填的熱固性樹脂。在高填充的熱固性樹脂中也作為黏度稀釋劑。二乙︻基磷酸乙酯在氨基甲酸乙酯有發泡劑和胺催化劑的條件下比較穩定。
                  芳基磷酸酯類
                  芳基磷酸酯類在工業中主要用於PVC和乙酸纖維素的不燃性增塑劑和作為工程塑料如PPE,PC/ABS合金的非鹵阻燃劑。
                  烷※基化磷酸三苯酯
                  芳基磷酸酯類都是液體,主要烷基化產物是用合成的異丙基葳酚或異丁基苯酚制成的。制法√是先使苯酚烷基化,然後再同磷酰氯反應。因此烷基化三芳基磷酸酯是一混合物。其中磷酸三丁苯酯的抗氧化性能較好,但增塑性較差。磷酸甲三基二苯酯是PVC最有效的阻燃劑。但也最易揮●發,在歐洲使用。烷烴二芳基膦酸酯增塑性較好,用於PVC有較好的低溫性,它的生煙量也比三芳基膦酸酯▓少。
                  2-乙基己基二苯基磷酸酯
                  2-乙基己基二苯基磷酸酯已得到美國食品和藥品管理局的批▲準可用於食品包裝。異癸基二苯基磷酸酯由於有較長的烴基不易揮發,可用於PVC電纜,尤其高壓電纜。
                  二聚體芳基磷酸酯揮發性較低,其連接基為間苯二酚、對苯二酚或雙苯酚。它們用於熱塑性塑料(如PPE,PC/ABS)。
                  改性聚苯醚(PPE)
                  改性聚苯醚(PPE)是PPE與高抗沖聚苯乙烯(PS-HI)的摻混物。根據等級,一般含有55%~65%的PS-HI。雖然磷酸酯並不能使PS-HI達到UL94阻燃等級,但它在工業上用於阻燃PPE樹脂,並達到UL95V-0級。通過磷酸酯所生成的磷酸使PPE成炭達到阻燃的目的。工業用的阻燃劑是液態的烷基化的三芳膦酸酯或二烯酸酯。
                  三芳基膦酸酯
                  三芳基膦酸酯在加工時會揮發,導致應力斷裂。用較不揮發的二磷酸酯則可減少應力斷裂。雙酚A可為二磷酸醌的連接基團。
                  含鹵磷酸酯
                  含鹵烷基磷酸酯主要用於聚氨酯較硬泡沫制品。但熱穩定性較差。但因含鹵磷酸酯因基毒性,已被歐盟等多數國家禁止使↘用,我國也不推薦使用。
                  磷的氧化物類
                  磷氧化物具有水解穩定的P—C鍵,它們的含P量高於芳基磷酸酯,因而是更有效的阻燃劑。它們的二元醇和三元醇是聚氨酯和環氧樹脂的活㊣性阻燃劑。
                  磷化合物作為阻燃劑,可在凝聚相中抑制自由基反應,它們本身還可生成玻璃狀物質直到傳熱、傳質的阻隔作用。有機磷系阻燃劑被認為是替代鹵代阻燃劑最有前景的品種之一。
                  3
                  無機氫氧化物
                  無機氫氧化物是非常重要的阻燃劑。無機氫氧化物易處理,相對無毒,不產生有毒、有腐蝕性◢的氣體,而且抑煙,更重要的是比鹵、磷阻燃體系便宜。這類阻燃劑采用適當的配方可使材料達到多種測試要求。無機氫氧化鋁是無機氫氧化物銷售最多的阻燃劑,主要用↑於加工溫度在200℃以下的合成橡膠、熱固性樹脂及熱塑性塑料。考慮含鹵及含磷♂阻燃劑的環境問題,無機氫氧化物阻燃〓劑的應用得到持續的增長。
                  氫氧化鋁(ATH)
                  氫氧化鋁是應用最廣泛的阻燃劑之一。是一種無毒、白色至淺白色的粉末,相對密度2.42,莫氏硬度為3.0,當溫度加熱到高於320℃時,氫氧化鋁因失水而損失其重的34.6%。
                  對於加工溫度低於氫氧化鋁分解溫度(190~230℃)的聚合物,氫氧化鋁是一種優良的阻燃材料,值得註意的是顆粒直徑的大小對於熱穩定有影響。
                  氫氧化鋁作為阻燃材料,用於彈性體、熱固性樹脂及熱塑性塑☆料等,也大量用於生產阻燃地毯的苯乙烯-丁二烯膠乳中,用於生產阻燃絕緣橡膠電纜、保溫泡沫塑料、傳送皮帶及軟管中等。可用於全部不飽和樹脂中,如層壓大頂棚及墻體,用於盥洗室器具、裝飾墻板、各種套罩、汽車防護罩、卡車零部件〓等,以及電子元件包括絕緣體及線路板。還包括建築施工用具等。
                  氫氧化鋁用於環氧樹脂及酚醛樹脂中,包括膠粘劑、層壓制件、線路板、仿大理石及陶瓷用具等。
                  氫氧化鋁用於交聯丙烯酸樹脂阻燃及裝飾,作頂棚、水槽、盥洗室∑面板、裝飾材料及貼墻板等。
                  在熱塑性塑料方面,由於鹵化物對環境的影響越來越受到關註,特別是在歐洲,氫氧化鋁越來越受到重視。其應用範圍也越來越大。在軟、硬PVC,乙丙橡膠、EPDM,EVAC,乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、PE-LD,PE-HD,PE與PP的混合物,利用茂催化技術制造的塑料等。另外,在電線電纜、導管、管道、膠粘劑、建築用的層壓板、隔熱泡㊣ 沫方面也得到普遍應用。
                  氫氧化鋁可以提供生煙度較低的配方。與含鹵化物和氧化銻混合物的配方相比,該種配方生煙毒性低、腐蝕性也小。根據聚合物以及要求不同,氫氧化鋁質量分數為5%~75%,在●非鹵系統中,一般為35%~65%.在此應用範圍有時會增加混合物黏度,並對樹脂的物理性能產生負面影響。采用合≡適的助劑,合理的攪拌技術能使氫氧化鋁充分地分散,極大地降低上述影響。氫氧化鋁經適當的表面處理也能減少因填充率高而產生ξ的影響,可能增加材料的成本。
                  氫氧化鎂
                  氫氧化鎂是銷售量第二大無機氫氧化物阻燃劑。是一種白色至淺白色晶狀體粉末,相對密度2.4,莫氏硬度3.0。加熱至450℃以上時,因失去水而減重30.9%(質量分數)。
                  氫氧化鎂作為阻燃劑時,其純度要求相當高,至少含98.5%的氫氧化鎂,許多等級高於99.5%。大多數阻燃等級為☉白色粉末,顆粒直徑範圍從0.5~5μm不等。表面積為7~15平方米/g。大多數作為阻燃劑的氫氧化鎂經表面處理,以提高其在聚合物中的分散性和分布。氫氧化鎂與氫氧化鋁一樣以較高的添加量使用,一般為50%~70%。由於高純度要求和表面處理要求,使得氫氧化◥鎂比沈澱級的氫氧化鋁貴。
                  氫氧化鎂用於加工溫度在200~225℃的熱塑性塑料及熱固性樹脂。主要用於EVAC,PP及共混物、ABS及其※共混物、含氟聚合物、PPE及共混物、聚酰亞胺等。不能用於熱塑性聚酯。氫氧化鎂與氫氧化鋁一起使用,以滿足不同使用要求。電線電纜、機架、建築多層板、管道、電▓器等零件中也會用氫氧化鎂。
                  4
                  矽化合物
                  矽化合物是新型阻燃劑。它可完全不依賴鹵素和磷的化合物而發揮阻燃作用。最近有關矽阻燃劑的文章和專利成為新熱點。所有各種組成的矽被用作阻燃劑研究。含矽合物無論是作為聚合物的添加劑還是與聚合物組成共混》物,都具有明顯的阻燃作用。
                  實用化的含矽化合物阻燃技術有:
                  1)通過接枝反應,在高分子引入矽原子或矽基團Ψ ;
                  2)添加矽樹脂粉末;
                  3)加入高分子量矽油與有機金屬化合物、白炭黑;
                  4)矽橡膠與金屬化合物並用;
                  5)聚合物/粘土納米復合材料;
                  6)加主矽酸鹽;
                  7)矽膠與碳酸鉀並▽用;
                  8)含矽的低熔▅點玻璃。
                  含矽阻燃劑及其阻燃劑技術目前得到廣泛的研究,含矽阻燃的高聚物大多少煙無毒,燃燒熱值低,火焰傳播慢,因而受到重視,其發展潛力ζ和應用前景是十分巨大和廣闊的。
                  以上就是關於阻燃劑的一些常識和用途的介紹,請大家詳細的了∑解一下。
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