阻燃剂的分类和阻燃剂用途
阻燃剂研究综述
阻燃剂研究综述1.阻燃剂的涵义阻燃剂又称难燃剂,耐火剂或防火剂,赋予易燃聚合物难燃性功能,用以提高材料抗燃性,即阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。
主要适用于阻燃合成和天然高分子材料(包括塑料、橡胶、纤维、纸张、涂料等)。
采用阻燃材料有助于延迟或防止高分子材料的燃烧,使其点燃时间增长,点燃自熄或难以点燃。
有助于确保各种制品的安全及减少人们的生命和财产损失。
2.阻燃剂的重要历史性发展[1]1966年,Fenimore和Martin根据材料在不同氧浓度中的燃烧情况,反复测定了使材料持续燃烧所需的最低氧浓度,得到了很好的重复性,提出了“氧指数”的概念,从而使得阻燃材料的燃烧性能有了科学的定性手段,对现代阻燃科学技术产生了深远的影响,并得到了广泛的应用。
随着现代科技的进步,许多先进的分析测试仪器和处理方法如傅里叶变换红外光谱仪、热分析技术、X射线光电子能谱(XPS)、锥形量热仪( Cone Calorimeter)等被应用于阻燃研究,成为阻燃科学理论研究的有效手段。
3.阻燃剂的分类[1]按阻燃剂与被阻燃基材的关系,阻燃剂可分为添加型和反应型两大类,目前使用的阻燃剂85%为添加型,仅有15%为反应型。
前者多用于热塑性高聚物,后者多用于热固性高聚物。
按阻燃元素种类,阻燃剂可分为卤素(溴系及氯系)、有机磷系及卤-磷系、磷-氮系、氮系、硅系、锑系、铝-镁系、无机磷系、硼系、锡系等。
前五类属于有机类,后几类属于无机类。
近年来,出现一类新的“膨胀型阻燃剂”,它们是磷-氮化合物或者混合物。
人们对阻燃高聚物,较少采用单一的阻燃剂,往往是采用多种阻燃剂的复配系统,以发挥协同阻燃效应或同时提高材料的多种阻燃性能。
3.1溴系阻燃剂溴系阻燃剂之所以受到人们如此青睐,其主要原因是他的阻燃效率高,价格适中,这是其他阻燃剂难以匹敌的。
其次是溴系阻燃剂的品种多,适用范围广,而且溴的来源充足。
溴系阻燃剂的效率为:脂肪族>指环族>芳香族,但芳香族的热稳定性最高。
江苏透明阻燃剂种类及用途
江苏透明阻燃剂种类及用途1.溴系阻燃剂:主要有八溴环十二烷(DBDPO)和十溴二联苯醚(BDDP)等。
主要用于ABS、PS、HIPS等塑料产品以及聚酰胺纤维的阻燃,能够有效提高产品的防火性能。
2.液体六氢二苯并封酰亚胺(C-P):主要用途是作为涂料和胶黏剂的阻燃剂,能够提供材料良好的耐候性和抗氧化性能。
3.硅烷偶联剂:主要有三氯硫丙基烷基苯酚偶联剂(S-751)和三氯硅丙基烷基苯酚偶联剂(S-1774)等。
主要用于改善填充材料与基体材料之间的粘结性能,提高材料的防火性能和机械强度。
4.环氧硅烷阻燃剂:主要是通过环氧硅烷的表面化学反应,将其改性为阻燃剂。
主要用于有机硅树脂、玻璃纤维增强树脂以及磷酸酯等材料的阻燃,能够提高产品的热稳定性和电气性能。
5.磷系阻燃剂:主要有有机磷酸盐和无机磷酸盐等。
有机磷酸盐主要用于聚合物和橡胶的阻燃,能够提高材料的热稳定性和耐燃性能;无机磷酸盐主要用于木材和纺织品的阻燃,能够提高材料的阻燃性能和火焰延迟时间。
6.氯系阻燃剂:主要有三氯氢化锂(LTC)和六氯氮化磷(NPC)等。
主要用于聚丙烯、聚氯乙烯等塑料产品的阻燃,能够提高产品的防火性能和耐燃性能。
透明阻燃剂是一种能够提高材料抗火性能的添加剂,广泛应用于塑料、涂料、纺织品和建材等领域。
主要的用途包括:1.塑料制品:透明阻燃剂能够提高塑料制品的防火性能,降低火灾事故的发生概率。
在电子行业,透明阻燃剂常用于电器外壳、连接线和插座等产品中,能够有效防止电子设备因短路或过载而引发的火灾。
2.涂料和胶黏剂:透明阻燃剂能够提供涂料和胶黏剂良好的阻燃性能,增加建筑物和家具等装饰材料的防火性能。
在航空航天领域,透明阻燃剂常用于航空器的内饰材料,能够提供良好的防火保护。
3.纺织品:透明阻燃剂能够使纺织品具有耐高温和耐燃性能,降低火灾事故对人身和财产的危害。
在酒店、医院等公共场所的窗帘和家庭的床上用品中,添加透明阻燃剂能够提供更安全的睡眠环境。
阻燃剂机理 -回复
阻燃剂机理-回复阻燃剂是一种在防火材料中添加的化学物质,它可以降低材料的燃烧性能,并且在火灾发生时,可以减少火焰的蔓延速度和燃烧温度,从而提供更多的时间和机会进行逃生或灭火。
阻燃剂的作用机制是多种多样的,下面我将一步一步地回答中括号内的问题。
1. 什么是阻燃剂?阻燃剂是一种添加到防火材料中的化学物质,它可以降低材料的燃烧性能,并减缓火焰蔓延的速度和减少燃烧温度。
阻燃剂可以通过各种方式发挥作用,包括化学反应、物理吸附和热分解等。
2. 阻燃剂的种类有哪些?阻燃剂的种类主要有溴系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂和无机氧化物等。
其中,溴系阻燃剂是目前应用最广泛的阻燃剂之一,它具有较高的阻燃效果和热稳定性。
氮系阻燃剂主要通过稀释氧气的浓度来抑制燃烧反应,磷系阻燃剂可以通过生成炭状物质来阻止火焰蔓延,无机氧化物则可以通过降低燃烧温度来减缓燃烧过程。
3. 阻燃剂如何起作用?阻燃剂可以通过多种方式发挥作用。
首先,它们可以与材料中的可燃物质发生化学反应,形成较为稳定的阻燃层,隔绝氧气和燃烧反应之间的接触。
这种化学反应可以消耗燃烧所需的热量和燃料,从而阻止火焰的蔓延。
其次,阻燃剂可以通过物理吸附的方式吸附可燃气体,减少气体浓度,阻碍燃烧链的传播。
最后,某些阻燃剂在受热时可以发生热分解反应,产生具有阻燃作用的气体,例如二氧化碳和水蒸汽,从而消耗热量并降低燃烧温度。
4. 阻燃剂的选择和应用要点是什么?在选择和应用阻燃剂时,主要要考虑以下几个要点。
首先,根据材料的特性和使用环境,选择适合的阻燃剂种类。
不同的阻燃剂对不同的材料和燃烧模式有着不同的适用性。
其次,要考虑阻燃剂的添加量和分散性。
适量的阻燃剂添加可以提高防火效果,但过量添加可能会导致材料性能下降。
此外,阻燃剂的分散均匀性也影响着其作用效果。
最后,还需要注意阻燃剂的耐久性和环境友好性。
耐久性高的阻燃剂可以确保材料的长期防火效果,而环境友好型的阻燃剂对人体健康和环境保护具有较低的风险。
阻燃剂
阻燃剂阻燃剂是一种广泛应用于工业生产和建筑领域的化学物质,其主要功能是减缓和阻止火焰蔓延的能力。
它在现代社会中扮演着重要的角色,能够保护人们的生命和财产安全。
本文将从阻燃剂的定义、分类、应用和未来发展等方面进行探讨。
阻燃剂是指能够延缓或阻止火焰的蔓延的一类化学物质。
它的作用机制主要有两个方面:一是通过化学反应发生,形成难以燃烧的物质,阻止火焰的进一步蔓延;二是通过降低可燃物的燃烧温度,使其处于不燃或难以燃烧的状态。
阻燃剂根据其化学性质和作用机制可以分为几类:物理阻燃剂、气相阻燃剂和增强剂等。
物理阻燃剂主要依靠物理隔离和热稳定性等特性来阻止火焰的传播。
其常见的应用包括阻燃布料、阻燃车内装饰材料等。
气相阻燃剂是一种能够降低燃烧物质的火焰传播速度和燃烧热量的化学物质,如溴化物和氯化物等。
这些化合物能够与火焰中的自由基发生反应,并抑制其传播,从而起到阻止火焰蔓延的作用。
增强剂则是在其它材料中加入一定的阻燃剂,提高材料的阻燃性能。
这种方法不仅可以改善材料的阻燃性能,还可以降低成本,提高生产效率。
阻燃剂在各个领域中有着广泛的应用。
在建筑领域中,阻燃剂常被用于制造防火门、防火墙、防火涂料等防火设施。
这些设施的存在可以有效地遏制火势蔓延,保证人们的生命安全。
在电子和电气设备领域中,阻燃剂被广泛用于制造电线、电缆和电子元件等产品。
这些产品经过阻燃处理后,即使在发生火灾时也能够减少火灾的蔓延速度,降低火灾造成的损失。
此外,在交通运输领域中,阻燃剂常用于汽车内饰、船舶的建造以及飞机材料的选择等,以提高交通工具的阻燃性能,确保乘客的安全。
随着科技的不断发展,阻燃剂也在不断创新和发展。
研究人员正在努力寻找更加高效、环保和安全的阻燃剂。
一些新材料的开发和应用也为阻燃剂的发展带来了新的机遇。
尽管阻燃剂在火灾控制方面起到了重要的作用,但是仍然存在一些问题和挑战。
例如,一些阻燃剂对环境和人体健康可能产生不良影响。
因此,在未来的发展中,需要更加谨慎地选择和使用阻燃剂,确保其符合环保和健康安全的要求。
阻燃剂国标
阻燃剂国标阻燃剂,作为一种能够赋予易燃材料难燃性、自熄性或消烟性的功能性助剂,在多个领域如建筑、交通、电子、纺织等都有着广泛的应用。
为了确保阻燃剂的安全性和有效性,各国都制定了相应的标准来规范其生产和使用。
一、阻燃剂国标概述阻燃剂国标是指由国家标准化管理委员会或其他相关机构制定并发布的,关于阻燃剂产品的一系列技术标准。
这些标准通常包括阻燃剂的分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等方面的规定。
国标的制定旨在确保阻燃剂产品的安全性、稳定性和环保性,同时促进阻燃剂行业的健康发展。
二、阻燃剂国标的主要内容1. 分类与命名:国标首先对阻燃剂进行了分类,根据不同的使用场景和化学成分,将阻燃剂分为多个类别。
同时,为了便于管理和使用,国标还对阻燃剂进行了统一的命名规则。
2. 技术要求:这部分是国标的核心内容,详细规定了阻燃剂应满足的各项性能指标,如外观、密度、熔点、闪点、热稳定性、阻燃性能等。
这些指标是评价阻燃剂质量的重要依据,也是生产厂家必须达到的标准。
3. 试验方法:国标提供了用于测定阻燃剂性能指标的试验方法,包括试样的制备、试验条件、试验步骤以及结果判定等。
这些试验方法具有可操作性和可重复性,能够确保测试结果的准确性和可靠性。
4. 检验规则:国标规定了阻燃剂的检验规则,包括检验分类、检验项目、抽样方法、判定规则等。
这些规则为阻燃剂的质量监督提供了依据,有助于确保市场上销售的阻燃剂产品符合国标要求。
5. 标志、包装、运输和贮存:国标对阻燃剂的标志、包装、运输和贮存等方面也做了详细规定。
这些规定旨在确保阻燃剂在运输和贮存过程中的安全性和稳定性,防止因不当操作而导致的质量问题或安全事故。
三、阻燃剂国标的重要性1. 保障人身财产安全:阻燃剂广泛应用于各种易燃材料中,其质量直接关系到这些材料的阻燃性能。
如果阻燃剂质量不达标,将会导致易燃材料的阻燃性能下降,从而增加火灾发生的风险。
因此,阻燃剂国标的制定和实施对于保障人身财产安全具有重要意义。
阻燃剂的分类介绍
阻燃剂的分类介绍概述阻燃剂是一种化学物质,可以减少或防止材料燃烧,从而提高材料的耐火性能。
在工业生产中,阻燃剂经常被添加到各种材料中,如塑料、橡胶、合成材料等。
阻燃剂根据其化学组成和功能进行分类,在此,本文将介绍几种常见的阻燃剂类型。
磷系阻燃剂磷系阻燃剂是目前最为广泛使用的阻燃剂之一。
它包括有机磷系和无机磷系两类。
有机磷系阻燃剂是指含有磷元素的有机化合物,它们可以通过与物质中的氧、氮、热敏物质等相互作用,发挥阻燃作用。
无机磷系阻燃剂则指含有磷元素的无机化合物,主要用于纤维类材料中,在高温下,它们会分解产生氧化磷酸氢和磷酸酯,从而起到阻燃作用。
溴系阻燃剂溴系阻燃剂是一种广泛使用的阻燃剂,它可以通过吸收和捕获反应物,从而抑制气相反应或延缓燃烧速度。
溴系阻燃剂可以通过加强反应物的相互作用、增加分解温度等方式发挥阻燃作用。
溴系阻燃剂将溴元素引入材料中,可以大幅提高材料的耐火性能,但也可能带来其他环保问题。
氮系阻燃剂氮系阻燃剂是一种较新的阻燃剂,其作用机制主要是在燃烧时通过吸收、消耗和稀释火焰中的自由基,从而有效地抑制燃烧。
氮系阻燃剂包括大量的氮的含化合物,如氮磷系、氮硅系等。
与传统阻燃剂相比,氮系阻燃剂无溴、无磷,对环境的影响更小。
铝系阻燃剂铝系阻燃剂是一种常见的无机阻燃剂,其作用机理是通过在物质表面形成氧化铝膜,从而阻止燃烧反应的发生。
铝系阻燃剂常用于密封材料和结构材料等领域,可以显著提高材料的耐火性能和抗氧化性能。
其他阻燃剂除了上述几种常见的阻燃剂类型,还有一些其他的阻燃剂。
例如,硅酸盐阻燃剂是一种无机阻燃剂,可以通过形成防止材料燃烧的化学反应来发挥阻燃作用;膨胀型阻燃剂则可以通过在燃烧时释放出大量非燃性气体来遏制燃烧。
综上所述,不同种类的阻燃剂具有不同的作用机理和适用范围,工业生产中需要根据具体情况选择合适的阻燃剂,并考虑对环境的影响。
阻燃剂归纳
阻燃剂归纳一.分类及作用机理1.卤系根据燃烧的链反应理论,维持燃烧所需的是自由基。
阻燃剂可作用于气相燃烧区,捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。
如含卤阻燃剂,它的蒸发温度和聚合物分解温度相近,当聚合物受热分解时,阻燃剂也同时挥发出来。
此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区,卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。
一般与三氧化二锑并用。
2.磷系在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层,隔绝氧气,具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用,从而达到阻燃目的。
如有机阻磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。
碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解,另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
3.氮系受热时分解出不燃气体,将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。
同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用,阻止燃烧的继续进行,达到阻燃的作用。
4.Sb2O3 反应放出H2O并生成熔点较低、能够气化的卤化锑,起稀释可燃性气体的作用。
同时他的相对密度较大,覆盖于高分子材料表面隔绝空气,能促进炭化反应,降低燃烧系统的温度,能捕捉燃烧过程中气相里游离的HO.和H.,从而抑制燃烧。
实际上三氧化二锑是普遍使用的阻燃剂协效剂,与卤素化物之比以3:1最佳。
5.金属氢氧化物在高温条件下,发生了强烈的吸热反应,吸收燃烧放出的部分热量,降低可燃物表面的温度,有效地抑制可燃性气体的生成,阻止燃烧的蔓延。
通过提高聚合物的热容,使其在达到热分解温度前吸收更多的热量,从而提高其阻燃性能。
这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性,提高其自身的阻燃能力。
6.硼系产生液相中间物,该中间物可湿润可燃物表面,从而成为隔热和隔氧的屏障。
硼酸锌具有阻燃、抑烟、成炭和防止熔滴生成等多种功能。
常用阻燃剂分类及介绍
阻燃剂的分类:1、按所含阻燃元素分按所含阻燃元素可将阻燃剂分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂等几类。
卤系阻燃剂在热解过程中,分解出捕获传递燃烧自由基的X·及HX,HX能稀释可燃物裂解时产生的可燃气体,隔断可燃气体与空气的接触。
磷系阻燃剂在燃烧过程中产生了磷酸酐或磷酸,促使可燃物脱水炭化,阻止或减少可燃气体产生。
磷酸酐在热解时还形成了类似玻璃状的熔融物覆盖在可燃物表面,促使其氧化生成二氧化碳,起到阻燃作用。
在氮系阻燃剂中,氮的化合物和可燃物作用,促进交链成炭,降低可燃物的分解温度,产生的不燃气体,起到稀释可燃气体的作用。
磷-卤系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂主要是通过磷-卤、磷-氮协同效应作用达到阻燃目的,具有磷-卤、磷-氮的双重效应,阻燃效果比较好。
2、按组分的不同分按组分的不同可分无机盐类阻燃剂、有机阻燃剂和有机、无机混合阻燃剂三种。
无机阻燃剂是目前使用最多的一类阻燃剂,它的主要组分是无机物,应用产品主要有氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硼酸等。
有机阻燃剂的主要组分为有机物,主要的产品有卤系、磷酸酯、卤代磷酸酯等。
还有一部分有机阻燃剂用于纺织织物的耐久性阻燃整理,如六溴水散体、十溴-三氧化二锑阻燃体系,具有较好的耐洗涤的阻燃性能。
有机、无机混合阻燃剂是无机盐类阻燃剂的改良产品,主要用非水溶性的有机磷酸酯的水乳液,部分代替无机盐类阻燃剂。
在三大类阻燃剂中,无机阻燃剂具有无毒、无害、无烟、无卤的优点,广泛应用于各类领域,需求总量占阻燃剂需求总量一半以上,需求增长率有增长趋势。
3、按使用方法分按使用方法的不同可把阻燃剂分为添加型和反应型。
添加型阻燃剂主要是通过在可燃物中添加阻燃剂发挥阻燃剂的作用。
反应型阻燃剂则是通过化学反应在高分子材料中引入阻燃基团,从而提高材料的抗燃性,起到阻止材料被引燃和抑制火焰的传播的目的。
在阻燃剂类型中,添加型阻燃剂占主导地位,使用的范围比较广,约占阻燃剂的85%,反应型阻燃剂仅占15%。
阻燃剂分类及各类典型介绍
阻燃剂分类及各类典型介绍阻燃剂分类及各类典型介绍阻燃剂分类及各类典型介绍一、目前常用的阻燃剂按不同的分类方法可以分成3大类,具体分类如下:二、各类典型的阻燃剂1、氯系阻燃剂近来,氯系阻燃剂已部分为溴系阻燃剂取代,氯系在整个阻燃剂的消耗量中有所下降。
A、氯化石蜡(C20H24Cl18~C24H29Cl21)含氯量50%的主要用作PVC塑料的辅助增塑剂;含氯量70%的主要用作阻燃剂。
B、氯化聚乙烯一类含氯35%-40%,另一类含氯68%,无毒。
可用于聚烯烃,ABS树脂等。
它本身是聚合材料,因此作为阻燃剂使用时和树脂体系相容性好,不影响塑料的物理机械性能,耐久性良好。
2、溴系阻燃剂A、四溴双酚A性质:灰白色粉末。
熔点180-184℃,沸点316℃(分解)。
用途:广泛用作反应型阻燃剂以制造含溴环氧树脂和含溴聚碳酸酯以及作为中间体合成其他复杂的阻燃剂,也作为添加型阻燃剂用于ABS、HIPS、不饱和聚酯、硬质聚氨酯泡沫塑料、胶黏剂以及涂料等。
既可作添加型阻燃剂,又可作为反应型阻燃剂。
关注艾邦高分子,回复“阻燃”查看更多文章B、十溴二苯醚性质:白色微细粉末,溶点为304-309℃,溴含量大约83.3%,几乎不溶于所有溶剂,5%热量失重时温度大于320℃,热稳定性好。
用途:添加型阻燃剂,用途广泛;可用于PE、PP、ABS树脂、环氧树脂、PBT树脂、硅橡胶、三元乙橡胶及PET、PA6等材料的阻燃剂。
其与Sb2O3并用阻燃效果更佳。
缺点是耐侯性差,容易黄变。
3、磷系阻燃剂磷系阻燃剂包括无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂。
A、无机磷系阻燃剂红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸铵盐、磷酸盐及聚磷酸盐等。
阻燃机理:燃烧时生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等,覆盖于树脂表面,可促进塑料表面炭化成炭膜;聚偏磷酸则呈黏稠状液态覆盖于塑料表面。
这种固态或液态膜能阻止自由基逸出,又能隔绝氧气。
磷系与氮系及金属氢氧化物等阻燃剂都有协同作用,并用可产生协同阻燃和消烟效果。
阻燃剂的分类
阻燃剂的分类阻燃剂是一种能够降低或阻止材料燃烧的物质。
根据其化学性质和作用机制的不同,阻燃剂可以分为几个主要的分类。
1. 水合物阻燃剂水合物阻燃剂是指在材料中引入一定量的水合物,通过吸热蒸发的方式来抑制燃烧。
水合物阻燃剂主要包括氢氧化铝、氢氧化镁等。
这些水合物在高温下分解释放出水分,从而吸收大量热量,降低材料的燃烧温度,延缓火势蔓延。
2. 氮磷阻燃剂氮磷阻燃剂是指含有氮元素和磷元素的化合物,通过生成惰性气体和形成炭化层来抑制燃烧。
氮磷阻燃剂可以分为有机氮磷阻燃剂和无机氮磷阻燃剂两大类。
有机氮磷阻燃剂主要包括氰酸酯、三聚氰胺磷酸盐等,而无机氮磷阻燃剂主要包括氮磷酸铵、氮磷酸铵铵盐等。
这些阻燃剂在高温下分解生成惰性气体,形成炭化层覆盖在材料表面,从而隔绝氧气,防止燃烧的继续进行。
3. 溴系阻燃剂溴系阻燃剂是指含有溴元素的化合物,通过阻止自由基链反应来抑制燃烧。
溴系阻燃剂主要包括溴化物、溴代聚苯醚等。
这些阻燃剂在高温下分解生成溴自由基,通过与燃烧过程中产生的自由基反应,抑制燃烧链反应的进行,从而达到阻燃的目的。
4. 磷氮阻燃剂磷氮阻燃剂是指含有磷元素和氮元素的化合物,通过生成磷氮炭层来抑制燃烧。
磷氮阻燃剂主要包括磷氮酸酯、磷氮酸铵等。
这些阻燃剂在高温下分解生成磷氮炭层,覆盖在材料表面,形成物理屏障,阻止燃烧的进行。
5. 硅系阻燃剂硅系阻燃剂是指含有硅元素的化合物,通过形成硅化层来抑制燃烧。
硅系阻燃剂主要包括硅酸盐、硅酸铝等。
这些阻燃剂在高温下分解生成硅化层,覆盖在材料表面,起到隔热和隔氧的作用,从而减缓燃烧速度。
6. 氯系阻燃剂氯系阻燃剂是指含有氯元素的化合物,通过生成惰性气体和减慢燃烧速度来抑制燃烧。
氯系阻燃剂主要包括氯化铝、氯化锌等。
这些阻燃剂在高温下分解生成氯化氢等惰性气体,从而稀释燃烧气体,减缓燃烧速度。
7. 碳氮阻燃剂碳氮阻燃剂是指含有碳元素和氮元素的化合物,通过生成炭化层和惰性气体来抑制燃烧。
阻燃剂基本知识及用途
阻燃剂基本知识及用途技术的目的是使非阻燃材料具备阻燃的性能,在一定条件下不容易燃烧或者能够自熄。
阻燃的途径不外乎以下几种:1、阻燃剂使可燃烧物炭化,从而达到阻燃效果。
这种阻燃效果主要是在固相中发挥作用,这种类别的阻燃材料主要是磷类阻燃剂(包括有机磷类和无机磷类)。
2、阻燃剂在燃烧条件下形成不挥发隔膜,隔绝空气达到阻燃目的。
这种阻燃效果主要是在液相中发挥作用。
这种类别的阻燃材料主要有硼酸盐、卤化物、氧化锑和磷类材料,或者这几种材料间的相互反映生成的物质。
3、阻燃剂分解产物将氢氧自由基连锁反应切断从而达到阻燃目的。
这种阻燃效果主要是在气相中发挥作用。
这种类别的材料主要是在气相中发挥作用。
这类阻燃材料主要是卤化物和氧化锑。
4、燃烧热的分散和可燃物质的稀释。
这类阻燃材料主要是硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁等物质,主要是因分解大量吸热、所产生的不燃物质稀释可燃性气体而达到阻燃目的。
其他的还有氮系的阻燃剂,目前新型的磺酸盐系列(市场品为3M的FR-2025),硅系的偶联剂(GE 开发出高效产品,却因为其高昂的成本而应用不多)等。
按照标准的规定,一般采用酒精喷灯燃烧实验或者模拟巷道丙烷燃烧实验来检测产品的阻燃性能。
卤素阻燃剂基本知识根据许多科学研究显示,卤素系阻燃剂已经成为日常环境中到处扩散的污染物,且对于环境与人类的威胁日益升高。
而制造、循环回收、或抛弃家电及其它消费性产品的行为,则是造成这些污染物释放到环境的主要途径。
为保护环境,某些卤素系阻燃剂已经不能使用在电器产品和房屋建材的塑料材料部份(此泛指塑料的表面/外壳)。
塑料材料中禁用卤素系阻燃剂的原因是此种阻燃剂无法回收使用,而且在燃烧与加热过程中会释放有害物质,威胁到人类身体的健康、环境和下一代子孙。
如同其它有毒的重金属(如铅、镉、水银、六价铬等),欧盟(EuropeanUnion)在欧盟电子电机中危害物资禁用(RestrictionoftheUseofHazardousSubstancesinelectricalandelectronicequipment,RHS)指令中决定在2006年7月1日全面禁止PBB(PolybrominatedBiphenyls)及PBDE(PolybrominatedDiphenylEthers)等溴系阻燃剂的使用。
阻燃剂
阻燃高分子材料常用的阻燃剂多数是含磷,溴,氮,锑,铝的化合物。
阻燃剂之间具有一定的协同作用,如含卤素化合物的阻燃剂,一般都和锑或锌的氧化物配合使用,使其燃烧时生成卤化锑或卤化锌,以达到最佳阻燃效果。
阻燃剂的分类:添加型阻燃剂:磷酸酯类,卤代类,氧化锑,氧化锌,氢氧化铝等。
使用时将它们参混与树脂之中,只是物理混合,所以分散剂在聚合物中分散越好,阻燃效果也就越好。
为了提高阻燃剂的分散性和相容性,一要求细度越细越好,二要对其表面通过活性处理,使它和树脂结合力提高。
反应型阻燃剂:指其参与了聚合物的反应,阻燃阻燃剂已经成为树脂中的一部分。
包括卤代酸酐和含磷多元醇等。
阻燃机理:1.凝聚相阻燃机理:高温下阻燃剂在聚合物表面形成凝聚相,隔绝空气,阻止热传递,降低可燃性气体释放量,从而达到阻燃。
形成凝聚相隔离膜的方法有两种:一是阻燃剂在燃烧温度下分解成不挥发的玻璃状物质包裹在聚合物表面。
二是利用阻燃剂的热降解产物促进聚合物表面迅速脱水碳化,形成碳化层,利用单质碳不产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧,达到阻燃的目的。
2.自由基阻燃机理:在聚合物燃烧的过程中,大量生成的自由基促进气相燃烧反应,如能设法捕获并消灭这些游离基,切断自由基连锁反应,即可控制燃烧,进而达到阻燃目的。
3.冷却机理:阻燃剂反生吸热脱水,相变,分解或其它吸热反应,降低聚合物表面和燃烧区域的温度,防止热降解,进而减少了可燃性气体的挥发量,破坏聚合物的燃烧条件达到阻燃目的。
氢氧化铝,氢氧化镁及硼类无极阻燃剂颇具代表。
4.协同作用机理:将现有的阻燃剂进行复配,使各种作用机理共同发生作用,达到降低阻燃剂用量并起到更好的阻燃效果。
如将氧化锑与有机卤化物阻燃剂协同使用,可构成一种非常有效的阻燃体系,作用于燃烧的可燃物时,使有机卤化物放出氢卤酸或卤素,再与氧化锑反应生成三卤化锑,这些锑化物具有阻燃作用。
SbX3阻燃作用很大,能够形成一种惰性气体,使炭层覆盖生成;高温下SbX3挥发进入火焰中,分解成各种锑化物和卤素游离素,它们改变了火焰的化学性质,消耗了火焰能量,从而达到阻燃目的。
阻燃剂的分类及应用
阻燃技术发展简介
• 阻燃技术最早历史记录
– 在公元前83年,古希腊人在围攻战中采用矾溶液处理木质碉堡,提高木质 碉堡的阻燃性能
• 第一个阻燃纤维与利
– (英国与利551)1735年Wyld以矾液、硼砂及硫酸亚铁处理木材和纺织品
• 幕布阻燃处理
– 1820年盖·吕萨克叐法国国王路易十八的委托,研究剧院窗帘的阻燃方法, 他収现磷酸铵、氯化铵和硼砂的混合物对亚麻和黄麻的阻燃十分有效,并 成功地在巴黎剧院的幕布迚行了阻燃处理
阻燃剂的分类
• 根据元素种类分为
– 卤系、有机磷系及卤-磷系、氮系、硅系、铝-镁系、钼系等
• 按阻燃作用分为
– 膨胀型阻燃剂、成炭阻燃剂等。
• 按化学结构分为
– 无机阻燃剂、有机阻燃剂、高分子阻燃剂等。
• 按阻燃剂与被阻燃材料的关系可分为
– 添加型阻燃剂和反应型阻燃剂,反应型阻燃剂参与高聚物的化学反 应。
聚酰胺(PA66)
聚碳酸酯(PC)
24.3
24.9
聚偏氯乙烯(PVDC)
聚四氟乙烯(PTFE)
60.0
95.0
理想的阻燃剂
– 阻燃效率高,添加量少; – 无毒,无烟,对环境友好; – 热稳定性好,便于加工; – 对被阻燃物各项性能影响小,丌渗出,便于回收; – 使用方便,使用面广,还要价格便宜。
– 同时具有上面这些要求的阻燃剂几乎是丌存在的,只能是在满足基本
阻燃剂用途
阻燃剂用途
阻燃剂,又称耐燃剂,是指一种物质,能够有效地阻止或减少物体燃烧的过程,从而降低物体燃烧的程度。
由于其具有有效的阻燃性能,因此阻燃剂的应用领域十分广泛,遍及各个领域。
阻燃剂的种类也十分多样,主要包括化学阻燃剂、机械阻燃剂、涂料阻燃剂等几大类。
首先,化学阻燃剂用来改善材料的耐火性能,特别是常见的塑料材料和纤维材料。
它可以起到有效地阻燃作用或使物体抵抗火灾,可以用来制造火灾等级3和火灾等级4的各种建筑材料,以及家具、机械、电器等电子产品。
例如,使用化学阻燃剂的建筑材料可以起到抗火的作用,家具可以起到防止火灾的作用,机械可以起到抗热的作用,电器可以起到抗电火花的作用等。
其次,机械阻燃剂主要用于一些易燃物体的保护,以防止火灾发生。
例如,可以在电缆中添加机械阻燃剂来防止电缆烧毁,可以在火灾发生时用机械阻燃剂来阻止更进一步的火灾发生,还可以在船舶标准中添加机械阻燃剂以提高船舶的抗火性能等。
最后,涂料阻燃剂可以起到有效的阻燃作用,是一种类似涂料的材料。
它主要用于制造建筑外墙,也可以用于室内空间的壁面、屋面和屋架。
它具有高的耐火等级的阻燃性能,可以使建筑物防止由外部火源引起的火灾。
而且,它还具有很高的隔热性能和耐腐蚀性能,可以保护建筑物免受危害。
总之,阻燃剂具有有效的阻燃性能,在各个领域都有较为广泛的
应用。
从化学阻燃剂到机械阻燃剂再到涂料阻燃剂,不同类型的阻燃剂都能起到有效地阻燃性能,将潜在的安全风险降到最低,以保障人类的安全和健康。
阻燃剂及其阻燃机理的研究现状
阻燃剂及其阻燃机理的研究现状一、本文概述阻燃剂是一种广泛应用于各类材料中的化学助剂,旨在提高材料的阻燃性能,降低火灾风险。
随着全球对安全问题的日益关注,阻燃剂的研究和应用日益受到人们的重视。
阻燃剂的研究现状反映了人类对材料科学、化学以及火灾科学的深入理解和应用。
本文旨在全面概述阻燃剂及其阻燃机理的研究现状,分析阻燃剂的主要类型、应用领域以及阻燃机理的最新研究进展,以期为未来阻燃剂的发展提供理论支持和实践指导。
本文首先将对阻燃剂的定义、分类及其在各领域的应用进行简要介绍,以明确阻燃剂的重要性和应用范围。
然后,重点阐述阻燃剂的阻燃机理,包括阻燃剂在材料燃烧过程中的作用方式、阻燃效果的评估方法以及阻燃机理的最新研究进展。
在此基础上,对阻燃剂的研究现状进行深入分析,探讨阻燃剂的发展趋势和存在的问题,提出相应的解决策略和建议。
对阻燃剂的未来发展方向进行展望,以期推动阻燃剂技术的不断创新和应用拓展。
通过本文的阐述,我们期望能够为读者提供一个全面、深入的阻燃剂及其阻燃机理的研究现状概览,为阻燃剂的研究、开发和应用提供有益的参考和启示。
二、阻燃剂分类及其特点阻燃剂按照其作用方式和化学结构可以分为多种类型,每一种都有其独特的特点和应用领域。
卤系阻燃剂:卤系阻燃剂是最早被广泛应用的阻燃剂之一,主要包括溴系和氯系阻燃剂。
它们主要通过捕捉自由基、生成不燃或难燃的卤代烃气体来发挥阻燃作用。
卤系阻燃剂具有阻燃效果好、添加量小、不影响材料物理性能等优点,但也存在烟雾大、释放有毒气体等缺点。
磷系阻燃剂:磷系阻燃剂主要包括无机磷阻燃剂和有机磷阻燃剂。
它们主要通过凝聚相阻燃和气相阻燃两种方式发挥作用。
磷系阻燃剂具有低烟、低毒、耐水洗等优点,因此在许多领域得到广泛应用。
氮系阻燃剂:氮系阻燃剂主要包括三聚氰胺、双氰胺等。
它们主要通过在燃烧过程中释放氨气、氮气等不燃气体来稀释可燃气体,从而起到阻燃作用。
氮系阻燃剂具有无卤、无磷、环保等优点,但在某些应用中阻燃效果可能略逊于卤系和磷系阻燃剂。
阻燃剂用途
阻燃剂用途阻燃剂是根据火灾发生的原理为防止和减缓火灾发生而开发的有害的物质。
它的作用主要是将燃烧物质的燃烧温度降低,或是将燃烧物质燃烧时间上的特性改变,使物质燃烧时间延长,从而抑制着火灾的发展,阻止火灾的扩大。
阻燃剂成份多样,具有不同的作用,有利于防止和抑制火灾发生和发展。
阻燃剂用于工业生产领域可以基本上分为五大类:1.塑性预聚物类:主要用于制备热塑性塑料,如聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯和其他热塑性预聚物的阻燃剂。
可以防止或减弱它们的燃烧性能,延缓火灾的发展,使火灾的扩大速度减慢或中断。
2.料类:主要用于制备涂料,如溶剂型涂料、水性涂料、建筑涂料等。
它们具有较高的耐火度,可以有效地阻止火热的蔓延,延缓火灾发生和发展,以及防止墙体损坏。
3.胶类:主要用于制备各种橡胶制品,如橡胶垫、橡胶带、橡胶型材以及橡胶管等。
这些橡胶制品在高温下易燃,使用阻燃剂可以有效抑制其燃烧性能,从而预防火灾发生及发展。
4.剂油类:主要用于制备润滑油、汽油、柴油、润滑油,以及多种有机溶剂。
这些油脂降低燃烧温度,以及阻止火热在空气中蔓延,可以有效防止或减缓火灾发生和发展。
5.成材料类:主要用于制备非金属材料,如树脂和原料,以及各种复合材料。
它们的燃烧性能会影响到火灾的发生,使用合适的阻燃剂可以明显降低它们燃烧时的温度,同时也能够延缓它们燃烧的过程,从而有效的抑制火灾的发展。
阻燃剂的应用范围广泛,它们可以用于各种生产、制造行业,以及其他各种可燃物体的防火保护。
任何一种阻燃剂,只有在选择合适的材料,并且遵循有关标准和法律的规定进行应用时,才能实现最佳的阻燃效果。
因此,各种可燃物体在使用阻燃剂保护时,应尽量使用环保型材料,以避免对人体健康和环境造成污染。
阻燃剂的分类和阻燃剂用途
阻燃剂的分类和阻燃剂用途阻燃剂,又称难燃剂,耐火剂或防火剂:赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂;依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂.阻燃剂防火液,无毒、无腐蚀剂、防火效果好、价格低廉、使用方便.阻燃剂的分类:阻燃聚丙烯①卤-锑体系,即气相阻燃机理.常用的卤系阻燃剂是十溴二苯醚、六溴环十二烷、八溴醚、四溴双酚A等,加上阻燃协效剂,具有添加量少,阻燃效果好的特点.但卤素类阻燃剂一直受到绿色环保组织的非难,以至在有些国家受到制约,被明令禁止使用.然而美国、日本等国家仍允许使用,那么作为发展中国家的中国,卤系阻燃剂的寿命至少还有10年以上.②用含溴烷基磷酸酯来处理PP.这类阻燃剂兼有PBr协同效应,使阻燃效果显着,同时还能改善PP的流变性及加工性能,对PP的物理机械性能影响也小.③近十年来在PP阻燃技术上,以意大利都灵大学教授Camino首创的膨胀型阻燃剂发挥了巨大的作用,这类PN系阻燃剂具有高效、热和光稳定性高、低毒、低烟、低腐蚀,对加工和机械性能影响小,不会引起环境污染.在PP中只要添加2530份即可达到UL94V0级.国内刚有膨胀型阻燃剂产品的生产报道.④丙烯酸五溴苄酯与三元乙丙橡胶的接枝共聚物阻燃的聚丙烯.这类阻燃处理的PP具有很高的抗冲击强度,在某些场合可用作工程塑料.⑤无机填充料阻燃聚丙烯所谓的无机填充料即指氢氧化铝和氢氧化镁,它们具有阻燃、抑烟的作用.但要达到预期的效果,微粒化及表面处理是关键技术,应用于不同塑料.要慎重选择匹配的表面活性剂,使其与塑料相容性好,并在塑料中得以均匀的分散,又不致太大地影响塑料的机械性能.由于ATH和氢氧化镁能在不同的温度范围内起到阻燃抑烟作用,因此二者的复配使用可以使塑料在较宽的温度范围内发挥持续阻燃效果.这里要强调的是,在用氢氧化镁处理PP时,为达到更好的阻燃效果及合适的机械性能,在添加氢氧化镁混炼工艺中,宜采用二步加料方式,这样会得到比一次加料更好的结果.2.2 阻燃聚乙烯①一般来讲,适用于PP的阻燃剂都可用于PE处理技术中,但由于两者结构上的差异,热稳定性和裂解温度的不同,某些芳香族溴系阻燃剂如十溴二苯醚在PE特别是在LDPE上的应用效果会更好一些.②这里还要指出,氯系阻燃剂如氯化石蜡、敌克隆美国西方石油化工公司产品商品名在某些场合中应用效果会更好.比如敌克隆在电缆用PE绝缘层中的应用,使PE有极佳的耐电压性能和阻燃效果.有的文献报道氯系阻燃剂与溴系阻燃剂联用时,会产生某种协效作用,尽管不明显,但比它们单独使用阻燃效果要好.2.3 阻燃聚氯乙稀在PVC中添加大量增塑剂,使之成为软PVC时,对它的阻燃处理就很有必要.这里需强调的是,除了阻燃剂以外,抑烟也是PVC迫切需要解决的问题.①选用阻燃增塑剂———芳基磷酸酯、芳基烷基磷酸酯这里要慎重选用阻燃增塑剂,避免在增加阻燃性能的同时恶化了塑料的其它性能,特别要注意材料的低温柔顺性.②抑烟剂传统的抑烟剂有三氧化钼、氢氧化镁、八钼酸铵、硼酸锌、二茂铁等物.添加钼系抑烟剂一般量在2%3%之间,可降低30%80%的生烟量,如与ATH、氢氧化镁或碳酸钙复合使用会有更好的效果.2.4 阻燃聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯①对于挤出PS泡沫来讲,使用普通的六溴环十二烷HBCD即可达到阻燃目的.这种处理不必使用阻燃协效剂,因为起不到协效作用,反而由于它的存在会使体系燃烧时产生熔滴.②对于常用的普通聚苯乙烯阻燃,要求使用热稳定性能好的HBCD,PS的加工温度在180℃210℃左右,在此加工温度下,普通的HBCD会产生不稳定,易分解.因此,要求使用耐高温的HBCD它耐温达230℃240℃.③高抗冲聚苯乙烯阻燃技术更难,由于它要用于电子、电器元件,阻燃级别要求更高,需达到UL94V0级.如果使用溴系阻燃剂就可达到这种要求,但要注意材料的耐光性、热变形温度、抗冲强度、阻燃剂有否渗出等各方面因素是否受到影响.常用的溴系阻燃剂有十溴二苯醚、溴化环氧树脂BER、耐高温HBCD等.2.5 阻燃ABS①处理ABS阻燃时一定要考虑冲击强度是否下降、热变形温度、熔体流动指数和光稳定性是否受到影响.常用的有十溴二苯醚、溴化环氧树脂BER、四溴双酚A等.一些新开发的溴化环氧树脂BER能保持ABS原有的热稳定性、热老化性、加工性、光稳定性以及阻燃剂本身不渗出等特点.②这里为保证ABS原有的抗冲击强度、光泽性以及透明度,可使用胶体五氧化二锑为阻燃协效剂.③GE公司开发的阻燃硅树脂SFR100和SFR1000能有效地应用于聚烯烃阻燃处理中,当它们与硬脂酸镁或ATH、APP以及季戊四醇联用时,不仅能促进炭层的形成,以阻止烟的产生和阻挡火焰的蔓延,还能改善聚烯烃表面的光滑性.尤其与硬脂酸镁合用时可提高阻燃体系的抗冲击强度,所以硅树脂在ABS、HIPS的阻燃处理技术中是一种很好的阻燃剂,可惜价格太贵,非特殊用途,一般很少有人问津.但我国四川晨光化工研究院小批量生产的硅树脂阻燃剂与美国GE公司SFR1000性能相近,不妨可以一试.2.6 阻燃聚酰胺①对阻燃PA来讲,一般要求达到UL94V0级,主要用添加型阻燃剂,比如十溴二苯醚、溴化聚苯乙烯BPS、溴化环氧树脂BER等.选择阻燃剂时,一定要考虑阻燃剂要不易从PA中渗出,不要导致体系耐光性和材料抗冲击强度下降.②为改善添加型阻燃剂的某些缺点,已经合成一些新的含活性官能团的氧化膦单体,比如三芳基氧化膦TPO,与尼龙66盐及己二胺共聚可制得主链含TPO的尼龙66共聚物.这类阻燃PA是在凝聚相及气相中均可发挥阻燃效能,由于阻燃元素成为阻燃PA中的一部分,因此它具有持久的阻燃性.③另外MCA三聚氰胺氰尿酸盐作为添加型阻燃剂与红磷复配在PA阻燃处理中也被经常使用,也能获得较理想的阻燃效果.2.7 阻燃聚碳酸酯PC本身有一定阻燃性能,可达到UL94V2级,但要获得V0级水平则需要作阻燃处理.①一般来讲,作为PC的添加型阻燃剂有含溴芳基磷酸酯、四溴双酚A、十溴二苯醚、聚二溴苯醚等,其中含BrP阻燃剂会更有效.这里需要指出,由于三氧化二锑是PC的解聚催化剂,因此绝对不能使用三氧化二锑来作为含溴阻燃剂的协效剂.②与阻燃ABS一样,利用含活性官能团的氧化膦单体比如TPO去制备含磷阻燃共聚PC.③利用PC本身特性制备的PC/PBT、PC/ABS、PC/PET塑料合金的阻燃处理,一般都是利用添加型阻燃剂.PC/PBT溴代聚苯乙烯BPS、含溴芳基磷酸酯等.PC/ABS三苯基磷酸酯TPP、三甲基磷酸酯TCP、间苯二酚双磷酸酯RDP以及含溴芳基磷酸酯等.PC/PETTPP、RDP等.2.8 阻燃PBT和PET线性聚酯PBT和PET是两种重要的工程塑料,广泛应用于电子、仪表及汽车工业中,它的阻燃制品被使用在阻燃性要求较高的部件中.它们的阻燃处理如下:①添加溴系阻燃剂常用的有十溴二苯醚、溴代聚苯乙烯BPS、溴化环氧树脂BER、双三溴苯氧基乙烷等.举例来讲:添加10%15%的溴素阻燃剂,3%5%的三氧化二锑可使含30%玻纤的PBT达到UL94V0级别,氧指数可达27%29%.使用添加型阻燃剂必须要注意在PBT和PET中的分散性,易渗出性,以及对聚酯的光泽、机械强度的影响.②添加含溴磷酸酯常用的是三二溴苯基磷酸酯TDBPPE,由于同一分子中含有Br、P元素,因此具有卤磷协同效应,在PBT及PET中阻燃效率甚高.这里要注意的是在阻燃处理中常添加三氧化二锑来协效,如果作氧指数测试,那么极限氧指数会有增加,但在富氧的测试环境中,Sb与P似乎会有一种互相对抗的作用,因此,用UL94垂直燃烧法来评价体系的难燃性能是最合适的.③阻燃PET用作阻燃纤维和织物通常有两种方法:其一是用六溴环十二烷对PET织物作阻燃后处理.这种织物可作窗帘、幕布、包墙布等室内装饰用布.由于是后整理方法处理,阻燃剂易渗出,织物手感和阻燃耐久性会逊色一些.其二是用共聚阻燃改性,这些反应型阻燃单体主要是含溴芳香族化合物、含芳基氧化膦化合物、含溴代芳香基氧化膦化合物等.由于是阻燃元素成为齐聚物分子中心的一部分,所以具有阻燃效果长久、手感好、耐光等优点,是当今我国PET阻燃纤维和织物的主要阻燃方法.2.9 阻燃不饱和聚酯不饱和聚酯是非常重要的热固性树脂,主要用于玻璃钢制品中,以前化工部专门有文件要求所有的玻璃钢设备一定要有阻燃性能,作了强制命令.这种材料的阻燃处理,一般有两种方法:①反应型阻燃剂———利用含阻燃元素的原料合成不饱和聚酯.一般都是含卤素的二元酸、酐、醇以及环氧化合物.如:含溴的多元醇、四溴邻苯二甲酸酐TBPA、四溴双酚ATBBPA、四氯双酚ATCBPA、环氧氯丙烷等.最近有人研究利用含磷化合物通过酯交换反应而进入不饱和聚酯,利用XP协同效应增加阻燃性能.②添加型阻燃剂———最好选择加入几种具有协同效应的阻燃剂以及抑烟剂等,使阻燃、抑烟性能发挥得更加出色.这些阻燃剂有:ATH、微胶囊红磷、硼酸锌、三聚氰胺、卤代磷膦酸酯以及它们之间的协同使用.2.10 阻燃PU泡沫塑料PU泡沫用途非常广泛,涉及国民经济各个领域,由于它的结构特殊,即氧气涉及率极高,因此,它的阻燃处理尤为重要.那么,如从它的结构中进行改性最好,一般可在PU链中引入异氰尿酸酯结构,以提高体系炭化倾向来降低其可燃性.但该方法应用有限,常用的还是添加型或反应型阻燃剂.①添加型阻燃剂———一般为液态的含卤磷酸酯和膦酸酯.而固态的阻燃剂有:三聚氰胺、红磷、硼酸锌、氯化石蜡、ATH、TBC等.不管哪种阻燃剂都要求与PU中各组分相容性要好,不会产生“烧芯”现象.②反应型阻燃剂———主要是各种液态及固态的含磷或含卤多元醇.2.11 阻燃环氧树脂环氧树脂也是热固性树脂中一大品种5,它在涂料、土木建筑、电子、胶粘剂、航空事业等已广泛应用.但它的易燃性及离火持续自燃使它们的应用必须在阻燃处理之后.针对它的燃烧特点,选用含卤阻燃剂比较适宜.含卤阻燃剂是在燃烧过程中产生高活性自由基捕获剂,能有效地在气相中阻止燃烧.目前国内已有阻燃剂级别的高分子量环氧树脂生产,其也将是一个应用前景良好的反应型阻燃剂.一般来讲,阻燃环氧树脂的制备是用含磷、含溴的阻燃剂原料来合成.其中在环氧树脂骨架结构中引入含磷元素可提高树脂的热稳定性和阻燃性.一般原料有磷酸酯、四溴双酚A等.。
常见阻燃剂的分类
常见阻燃剂的分类
我们常见的阻燃剂的作用是指要适用于有阻燃需求的塑料,延迟或防止塑料尤其是高分子类塑料的燃烧。
使其点燃时间增长,点燃自熄 难以点燃。
阻燃剂又称难燃剂,耐火剂或防火剂,根据组成的不同,阻燃剂分为:无机阻燃剂,卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)、磷系阻燃剂(赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等)和氮系阻燃剂等。
1、我公司生产的无机阻燃剂包括以下几种:氢氧化镁阻燃剂、无机复合阻燃剂、无卤环保阻燃剂、氮磷系膨胀阻燃剂、三氧化二锑阻燃剂、硼酸锌阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂、
2、木材纸张织物阻燃剂主要包括下列几种:高效木材阻燃剂(ZR-AN型)、液体阻燃剂、水溶性阻燃剂、木材阻燃剂、木材阻燃防腐处理、木材阻燃剂防腐剂、纸张阻燃剂、织物阻燃剂。
3、专用阻燃剂,主要有记下几种类别:挤塑板专用阻燃剂、无纺布涂布专用阻燃剂、地毯专用阻燃剂、粘合剂专用阻燃剂、ZX-83Y型橡胶专用阻燃剂、玻璃钢专用阻燃剂、不饱和树脂专用阻燃剂、PVC/NBR专用阻燃剂、EPDM专用阻燃消烟剂、PP PE阻燃剂PBT PET 聚酯材料阻燃剂、PU保温板阻燃剂、ABS专用阻燃剂、PA专用阻燃剂、PVC专用阻燃剂
4、溴系阻燃剂,主要包括下列产品:溴系广谱高效阻燃剂、热稳定型六溴环十二烷(HBCD)、挤塑板阻燃剂、XPS阻燃剂。
文章来自:/news/10.html
阻燃剂。
阻燃剂成分表
一、阻燃剂成分:阻燃剂是防止材料在火焰中迅速氧化分解的一种物质,它包括无机物和有机高分子化合物。
其中有机高分子化合物又可分为卤化烃类(氯系、溴系)和非卤素类两大类。
1、卤化烃:(1)氯化石蜡:主要成分:氯化石蜡(CPE)。
特性及用途:具有优良的热稳定性,耐候性,电绝缘性和化学稳定性;无毒无味;具有良好的加工性能;耐热性好,热变形温度高。
适用于电器绝缘材料、电缆护套料等制品的生产。
用于制造电线电缆的包覆层或浸渍层以及塑料制品表面涂层等。
(2)三聚氰胺树脂;主要成分:双酚A型三聚氰胺树脂(MCA)。
特性及用途:具有优良的耐热性、耐腐蚀性和机械强度,可作耐高温涂料使用。
主要用于金属表面涂覆和金属部件的防腐处理等。
(注:3M公司已停止生产3M CPE产品。
)(3)四氢呋喃树脂:主要成分:四氢呋喃树脂(HMDI)。
特性及用途:具有优异的耐热性、抗辐射性能和电性能,广泛应用于各种电器设备外壳的喷涂与粘接密封上。
(注:2N公司已停止生产2N HMDI产品。
)(4)聚苯醚:主要成分:4-甲基苯甲酸甲酯-4-(对二甲氨基)苯基酯共聚物(TPE),简称TPE 。
特性及用途:4-甲基苯甲酸甲酯-4-(对二甲氨基)苯基酯共聚物的综合性能较好,其拉伸强度较高(460MPa以上)、耐磨损性强(250g/cm3以上)、耐油性好(1mm厚的试片用机油浸泡48h 后取出仍保持良好光泽);但脆性大且易老化变质,2n TPE为白色粉末状固体,4m TPE为黄色固体。
4mTpe可用于电子元件的外壳防护罩和线路板涂层等方面;4n TPE主要用于汽车发动机缸体防锈漆方面。
2n TPE主要用于家电外壳保护膜方面。
阻燃剂分类介绍
阻燃剂分类介绍以树脂和橡胶为基体的复合材料含有大量的有机化合物,具有一定的可燃性。
阻燃剂是一类能阻止聚合物材料引燃或抑制火焰传插的添加剂。
最常用的和最重要的是阻燃剂是磷、澳、氯、铢和铝的化合物。
阻燃剂根据使用方法可分为添加型和反应型两大类。
添加型阻燃剂主要包括磷酸酯、卤代烧及氧化锤等,它们是在复合材料加工过程中掺合于复合材料里而,使用方便,适应而大但对复合材料的性能有影响。
反应型阻燃剂是在聚合物制备过程中作为一种单体原料加入聚合体系,使之通过化学反应复合到聚合物分子链上,因此对复合材料的性能影响较小,且阻燃性持久。
反应型阻燃剂主要包括含磷多元醇及卤代酸肝等。
用于复合材料的阻燃剂应具备以下性能:①阻燃效率髙,能赋予复合材料良好的自熄性或难燃性:②具有良好的互容性,能与复合材料很好的相容且易分散;③具有适宜的分解温度,即在复合材料的加工温度下不分解,但是在复合材料受热分解时又能急速分解以发挥阻燃的效果;④无毒或低毒、无臭、不污染,在阻燃过程中不产生有毒气体:⑤与复合材料并用时,不降低复合材料的力学性能、电性能、耐候性及热变形温度等:⑥耐久性好,能长期保留在复合材料的制品中,发挥其阻燃作用:⑦来源广泛价格低廉。
(1)澳系阻燃剂含澳阻燃剂包括脂肪族、脂环族、芳香族及芳香-脂肪族的含浪化合物,这类阻燃剂阻燃效率高,其阻燃效果是氯阻燃剂的两倍,相对用量少,对复合材料的力学性能几乎没有影响,并能显箸降低燃气中卤化氢的含量,而且该类阻燃剂与基体树脂互容性好,即使再苛刻的条件下也无喷岀现象。
(2)氯系阻燃剂氯系阻燃剂由于英便宜,目前仍是大量使用的阻燃剂。
氯含量最高的氯化石蜡是工业上重要的阻燃剂,由于热稳泄性差,仅适用于加工温度低于200a C的复合材料,氯化脂环烧和四氯邻苯二甲酸肝热稳定性较髙,常用作不饱和树脂的阻燃剂。
(3)磷系阻燃剂、有机磷化物是添加型阻燃剂该类阻燃剂燃烧时生成的偏磷酸可形成稳定的多聚体,覆盖于复合材料表而隔绝氧和可燃物,起到阻燃作用,英阻燃效果优于浪化物,要达到同样的阻燃效果,浪化物用量为磷化物的4〜7倍。
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阻燃剂的分类和阻燃剂用途阻燃剂,又称难燃剂,耐火剂或防火剂:赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂;依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。
阻燃剂(防火液),无毒、无腐蚀剂、防火效果好、价格低廉、使用方便。
阻燃剂的分类:阻燃聚丙烯①卤-锑体系,即气相阻燃机理。
常用的卤系阻燃剂是十溴二苯醚、六溴环十二烷、八溴醚、四溴双酚A等,加上阻燃协效剂三氧化二锑,具有添加量少,阻燃效果好的特点。
但卤素类阻燃剂一直受到绿色环保组织的非难,以至在有些国家受到制约,被明令禁止使用。
然而美国、日本等国家仍允许使用,那么作为发展中国家的中国,卤系阻燃剂的寿命至少还有10年以上。
②用含溴烷基磷酸酯来处理PP。
这类阻燃剂兼有PBr协同效应,使阻燃效果显著,同时还能改善PP的流变性及加工性能,对PP的物理机械性能影响也小。
③近十年来在PP阻燃技术上,以意大利都灵大学教授Camino首创的膨胀型阻燃剂发挥了巨大的作用,这类PN系阻燃剂具有高效、热和光稳定性高、低毒、低烟、低腐蚀,对加工和机械性能影响小,不会引起环境污染。
在PP中只要添加2530份即可达到UL94V 0级。
国内刚有膨胀型阻燃剂产品的生产报道。
④丙烯酸五溴苄酯与三元乙丙橡胶的接枝共聚物阻燃的聚丙烯。
这类阻燃处理的PP具有很高的抗冲击强度,在某些场合可用作工程塑料。
⑤无机填充料阻燃聚丙烯所谓的无机填充料即指氢氧化铝和氢氧化镁,它们具有阻燃、抑烟的作用。
但要达到预期的效果,微粒化及表面处理是关键技术,应用于不同塑料。
要慎重选择匹配的表面活性剂,使其与塑料相容性好,并在塑料中得以均匀的分散,又不致太大地影响塑料的机械性能。
由于ATH和氢氧化镁能在不同的温度范围内起到阻燃抑烟作用,因此二者的复配使用可以使塑料在较宽的温度范围内发挥持续阻燃效果。
这里要强调的是,在用氢氧化镁处理PP时,为达到更好的阻燃效果及合适的机械性能,在添加氢氧化镁混炼工艺中,宜采用二步加料方式,这样会得到比一次加料更好的结果。
2.2 阻燃聚乙烯①一般来讲,适用于PP的阻燃剂都可用于PE处理技术中,但由于两者结构上的差异,热稳定性和裂解温度的不同,某些芳香族溴系阻燃剂(如十溴二苯醚)在PE特别是在LDPE上的应用效果会更好一些。
②这里还要指出,氯系阻燃剂如氯化石蜡、敌克隆(美国西方石油化工公司产品商品名)在某些场合中应用效果会更好。
比如敌克隆在电缆用PE绝缘层中的应用,使PE有极佳的耐电压性能和阻燃效果。
有的文献报道氯系阻燃剂与溴系阻燃剂联用时,会产生某种协效作用,尽管不明显,但比它们单独使用阻燃效果要好。
2.3 阻燃聚氯乙稀在PVC中添加大量增塑剂,使之成为软PVC时,对它的阻燃处理就很有必要。
这里需强调的是,除了阻燃剂以外,抑烟也是PVC迫切需要解决的问题。
①选用阻燃增塑剂———芳基磷酸酯、芳基烷基磷酸酯这里要慎重选用阻燃增塑剂,避免在增加阻燃性能的同时恶化了塑料的其它性能,特别要注意材料的低温柔顺性。
②抑烟剂传统的抑烟剂有三氧化钼、氢氧化镁、八钼酸铵、硼酸锌、二茂铁等物。
添加钼系抑烟剂一般量在2%3%之间,可降低30%80%的生烟量,如与ATH、氢氧化镁或碳酸钙复合使用会有更好的效果。
2.4 阻燃聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯①对于挤出PS泡沫来讲,使用普通的六溴环十二烷(HBCD)即可达到阻燃目的。
这种处理不必使用阻燃协效剂三氧化二锑,因为起不到协效作用,反而由于它的存在会使体系燃烧时产生熔滴。
②对于常用的普通聚苯乙烯阻燃,要求使用热稳定性能好的HBCD,PS的加工温度在180℃210℃左右,在此加工温度下,普通的HBCD会产生不稳定,易分解。
因此,要求使用耐高温的HBCD(它耐温达230℃240℃)。
③高抗冲聚苯乙烯阻燃技术更难,由于它要用于电子、电器元件,阻燃级别要求更高,需达到UL94V 0级。
如果使用溴系阻燃剂就可达到这种要求,但要注意材料的耐光性、热变形温度、抗冲强度、阻燃剂有否渗出等各方面因素是否受到影响。
常用的溴系阻燃剂有十溴二苯醚、溴化环氧树脂(BER)、耐高温HBCD等。
2.5 阻燃ABS①处理ABS阻燃时一定要考虑冲击强度是否下降、热变形温度、熔体流动指数和光稳定性是否受到影响。
常用的有十溴二苯醚、溴化环氧树脂(BER)、四溴双酚A等。
一些新开发的溴化环氧树脂(BER)能保持ABS原有的热稳定性、热老化性、加工性、光稳定性以及阻燃剂本身不渗出等特点。
②这里为保证ABS原有的抗冲击强度、光泽性以及透明度,可使用胶体五氧化二锑为阻燃协效剂。
③GE公司开发的阻燃硅树脂SFR 100和SFR 1000能有效地应用于聚烯烃阻燃处理中,当它们与硬脂酸镁或ATH、APP以及季戊四醇联用时,不仅能促进炭层的形成,以阻止烟的产生和阻挡火焰的蔓延,还能改善聚烯烃表面的光滑性。
尤其与硬脂酸镁合用时可提高阻燃体系的抗冲击强度,所以硅树脂在ABS、HIPS的阻燃处理技术中是一种很好的阻燃剂,可惜价格太贵,非特殊用途,一般很少有人问津。
但我国四川晨光化工研究院小批量生产的硅树脂阻燃剂与美国GE公司SFR 1000性能相近,不妨可以一试。
2.6 阻燃聚酰胺①对阻燃PA来讲,一般要求达到UL94V 0级,主要用添加型阻燃剂,比如十溴二苯醚、溴化聚苯乙烯(BPS)、溴化环氧树脂(BER)等。
选择阻燃剂时,一定要考虑阻燃剂要不易从PA中渗出,不要导致体系耐光性和材料抗冲击强度下降。
②为改善添加型阻燃剂的某些缺点,已经合成一些新的含活性官能团的氧化膦单体,比如三芳基氧化膦(TPO),与尼龙66盐及己二胺共聚可制得主链含TPO的尼龙66共聚物。
这类阻燃PA是在凝聚相及气相中均可发挥阻燃效能,由于阻燃元素成为阻燃PA中的一部分,因此它具有持久的阻燃性。
③另外MCA(三聚氰胺氰尿酸盐)作为添加型阻燃剂与红磷复配在PA阻燃处理中也被经常使用,也能获得较理想的阻燃效果。
2.7 阻燃聚碳酸酯PC本身有一定阻燃性能,可达到UL94V 2级,但要获得V 0级水平则需要作阻燃处理。
①一般来讲,作为PC的添加型阻燃剂有含溴芳基磷酸酯、四溴双酚A、十溴二苯醚、聚二溴苯醚等,其中含BrP阻燃剂会更有效。
这里需要指出,由于三氧化二锑是PC的解聚催化剂,因此绝对不能使用三氧化二锑来作为含溴阻燃剂的协效剂。
②与阻燃ABS一样,利用含活性官能团的氧化膦单体比如TPO去制备含磷阻燃共聚PC。
③利用PC本身特性制备的PC/PBT、PC/ABS、PC/PET塑料合金的阻燃处理,一般都是利用添加型阻燃剂。
PC/PBT溴代聚苯乙烯(BPS)、含溴芳基磷酸酯等。
PC/ABS三苯基磷酸酯(TPP)、三甲基磷酸酯(TCP)、间苯二酚双磷酸酯(RDP)以及含溴芳基磷酸酯等。
PC/PETTPP、RDP等。
2.8 阻燃PBT和PET(线性聚酯)PBT和PET是两种重要的工程塑料,广泛应用于电子、仪表及汽车工业中,它的阻燃制品被使用在阻燃性要求较高的部件中。
它们的阻燃处理如下:①添加溴系阻燃剂常用的有十溴二苯醚、溴代聚苯乙烯(BPS)、溴化环氧树脂(BER)、双(三溴苯氧基)乙烷等。
举例来讲:添加10%15%的溴素阻燃剂,3%5%的三氧化二锑可使含30%玻纤的PBT达到UL94V 0级别,氧指数可达27%29%。
使用添加型阻燃剂必须要注意在PBT和PET中的分散性,易渗出性,以及对聚酯的光泽、机械强度的影响。
②添加含溴磷酸酯常用的是三(二溴苯基)磷酸酯(TDBPPE),由于同一分子中含有Br、P元素,因此具有卤磷协同效应,在PBT及PET中阻燃效率甚高。
这里要注意的是在阻燃处理中常添加三氧化二锑来协效,如果作氧指数测试,那么极限氧指数会有增加,但在富氧的测试环境中,Sb与P似乎会有一种互相对抗的作用,因此,用UL94垂直燃烧法来评价体系的难燃性能是最合适的。
③阻燃PET用作阻燃纤维和织物通常有两种方法:其一是用六溴环十二烷对PET织物作阻燃后处理。
这种织物可作窗帘、幕布、包墙布等室内装饰用布。
由于是后整理方法处理,阻燃剂易渗出,织物手感和阻燃耐久性会逊色一些。
其二是用共聚阻燃改性,这些反应型阻燃单体主要是含溴芳香族化合物、含芳基氧化膦化合物、含溴代芳香基氧化膦化合物等。
由于是阻燃元素成为齐聚物分子中心的一部分,所以具有阻燃效果长久、手感好、耐光等优点,是当今我国PET阻燃纤维和织物的主要阻燃方法。
2.9 阻燃不饱和聚酯不饱和聚酯是非常重要的热固性树脂,主要用于玻璃钢制品中,以前化工部专门有文件要求所有的玻璃钢设备一定要有阻燃性能,作了强制命令。
这种材料的阻燃处理,一般有两种方法:①反应型阻燃剂———利用含阻燃元素的原料合成不饱和聚酯。
一般都是含卤素的二元酸、酐、醇以及环氧化合物。
如:含溴的多元醇、四溴邻苯二甲酸(酐)(TBPA)、四溴双酚A(TBBPA)、四氯双酚A(TCBPA)、环氧氯丙烷等。
最近有人研究利用含磷化合物通过酯交换反应而进入不饱和聚酯,利用XP协同效应增加阻燃性能。
②添加型阻燃剂———最好选择加入几种具有协同效应的阻燃剂以及抑烟剂等,使阻燃、抑烟性能发挥得更加出色。
这些阻燃剂有:ATH、微胶囊红磷、硼酸锌、三聚氰胺、卤代磷(膦)酸酯以及它们之间的协同使用。
2.10 阻燃PU泡沫塑料PU泡沫用途非常广泛,涉及国民经济各个领域,由于它的结构特殊,即氧气涉及率极高,因此,它的阻燃处理尤为重要。
那么,如从它的结构中进行改性最好,一般可在PU链中引入异氰尿酸酯结构,以提高体系炭化倾向来降低其可燃性。
但该方法应用有限,常用的还是添加型或反应型阻燃剂。
①添加型阻燃剂———一般为液态的含卤磷酸酯和膦酸酯。
而固态的阻燃剂有:三聚氰胺、红磷、硼酸锌、氯化石蜡、ATH、TBC等。
不管哪种阻燃剂都要求与PU中各组分相容性要好,不会产生“烧芯”现象。
②反应型阻燃剂———主要是各种液态及固态的含磷或含卤多元醇。
2.11 阻燃环氧树脂环氧树脂也是热固性树脂中一大品种[5],它在涂料、土木建筑、电子、胶粘剂、航空事业等已广泛应用。
但它的易燃性及离火持续自燃使它们的应用必须在阻燃处理之后。
针对它的燃烧特点,选用含卤阻燃剂比较适宜。
含卤阻燃剂是在燃烧过程中产生高活性自由基捕获剂,能有效地在气相中阻止燃烧。
目前国内已有阻燃剂级别的高分子量环氧树脂生产,其也将是一个应用前景良好的反应型阻燃剂。
一般来讲,阻燃环氧树脂的制备是用含磷、含溴的阻燃剂原料来合成。
其中在环氧树脂骨架结构中引入含磷元素可提高树脂的热稳定性和阻燃性。
一般原料有磷酸酯、四溴双酚A等。