阻燃剂分类
织物阻燃剂分类
织物阻燃剂分类织物阻燃剂是一种能够提高织物防火性能的化学物质。
根据其化学性质和作用机制的不同,可以将织物阻燃剂分为多种不同类型。
本文将对几种常见的织物阻燃剂进行分类和介绍。
一、物理阻燃剂物理阻燃剂是一种通过改变织物的物理性质来提高其防火性能的阻燃剂。
其中最常见的一种是阻燃纤维。
阻燃纤维是一种通过在纤维内部添加阻燃剂或通过表面涂覆形成的纤维,可以有效地提高织物的抗燃性能。
此外,还有一些物理阻燃剂通过增加织物的厚度和密度来提高其防火性能,如增加织物的重量、增加织物的层数等。
二、化学阻燃剂化学阻燃剂是一种通过改变织物的化学反应来提高其防火性能的阻燃剂。
常见的化学阻燃剂有磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和溴系阻燃剂等。
1. 磷系阻燃剂磷系阻燃剂是一类通过在织物中添加含磷化合物来提高其防火性能的化学物质。
磷系阻燃剂能够在织物燃烧时释放出磷酸盐,并与燃烧过程中产生的自由基反应,从而阻止燃烧的传播。
磷系阻燃剂具有阻止燃烧、降低烟雾产生和减少有毒物质释放的优点。
2. 氮系阻燃剂氮系阻燃剂是一类通过在织物中添加含氮化合物来提高其防火性能的化学物质。
氮系阻燃剂能够在织物燃烧时释放出氮气,并与燃烧过程中产生的自由基反应,从而降低燃烧的温度和速率,阻止燃烧的传播。
氮系阻燃剂具有阻止燃烧、降低烟雾产生和减少有毒物质释放的优点。
3. 溴系阻燃剂溴系阻燃剂是一类通过在织物中添加含溴化合物来提高其防火性能的化学物质。
溴系阻燃剂能够在织物燃烧时释放出溴化物,并与燃烧过程中产生的自由基反应,从而阻止燃烧的传播。
溴系阻燃剂具有阻止燃烧、降低烟雾产生和减少有毒物质释放的优点。
三、加工阻燃剂加工阻燃剂是一种通过在织物表面加工处理来提高其防火性能的阻燃剂。
常见的加工阻燃剂有阻燃涂层和阻燃涂料等。
阻燃涂层是一种通过在织物表面形成一层阻燃膜来提高其防火性能的加工方法。
阻燃涂料是一种通过在织物表面涂覆一层阻燃涂料来提高其防火性能的加工方法。
织物阻燃剂根据其化学性质和作用机制的不同可以分为物理阻燃剂、化学阻燃剂和加工阻燃剂。
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、溴、氯、锑和铝的化合物。
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、卤代烃及氧化锑等,它们是在复合材料加工过程中掺合于复合材料里面,使用方便,适应面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酐等。
用于复合材料的阻燃剂应具备以下性能:①阻燃效率高,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)溴系阻燃剂含溴阻燃剂包括脂肪族、脂环族、芳香族及芳香-脂肪族的含溴化合物,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,并能显著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出现象。
(2)氯系阻燃剂氯系阻燃剂由于其便宜,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,由于热稳定性差,仅适用于加工温度低于200℃的复合材料,氯化脂环烃和四氯邻苯二甲酸酐热稳定性较高,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,覆盖于复合材料表面隔绝氧和可燃物,起到阻燃作用,其阻燃效果优于溴化物,要达到同样的阻燃效果,溴化物用量为磷化物的4~7倍。
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。
新型阻燃剂种类
新型阻燃剂种类
新型阻燃剂主要有以下几种种类:
1.硅酸盐类阻燃剂:硅酸盐类阻燃剂是目前应用最广泛的一
类阻燃剂,常见的有氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸铵铝、氧化镁等。
它们通过在高温下分解释放出多水,吸收热量,稀释燃烧
气体,阻碍火焰蔓延,具有优异的阻燃性能。
2.溴系阻燃剂:溴系阻燃剂主要包括溴化物和溴代磷酸酯两
大类。
溴化物类阻燃剂具有优异的阻燃性能,但由于其对环境
的潜在危害,逐渐受到限制。
而溴代磷酸酯类阻燃剂具有良好
的阻燃效果和较低的毒性,是目前广泛应用的一类阻燃剂。
3.氮磷系阻燃剂:氮磷系阻燃剂具有极高的热稳定性和阻燃
性能,可溶于有机溶剂中,广泛应用于塑料、橡胶等材料阻燃。
常见的氮磷系阻燃剂有磷酸铵盐、磷氮包合物等。
4.无机填料类阻燃剂:无机填料类阻燃剂主要包括纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米氢氧化铝等。
它们具有高温稳定性和
优异的防火性能,能够有效降低材料的燃烧速度和火焰蔓延。
5.有机阻燃剂:有机阻燃剂主要包括含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、含硅阻燃剂等。
这些阻燃剂通过阻碍燃烧链反应,减缓材
料的燃烧速度,具有良好的阻燃效果。
塑料阻燃剂分类
塑料阻燃剂分类
塑料阻燃剂是一种添加剂,可以使塑料材料具有阻燃性能,防止火灾发生和扩散。
根据其化学成分和作用原理,可以将阻燃剂分为以下几类:
1. 溴系阻燃剂:含溴化合物,通过在燃烧过程中生成溴化氢和氧化溴来阻止火焰蔓延。
常见的溴系阻燃剂包括八溴环十二烷(BDE-209)、聚溴联苯醚(PBDE)等。
2. 磷系阻燃剂:含磷化合物,通过在燃烧过程中生成磷酸盐和磷酸来抑制火焰的蔓延。
常见的磷系阻燃剂包括三聚磷酸酯(TCPP)、三聚磷酸脂(TCP)等。
3. 氮系阻燃剂:含氮化合物,通过在燃烧过程中释放出氮气和水蒸气来抑制火焰的蔓延。
常见的氮系阻燃剂包括尿素和腈类化合物等。
4. 硅系阻燃剂:含有机硅化合物,通过在燃烧过程中生成硅酸盐和二氧化硅来抑制火焰的蔓延。
常见的硅系阻燃剂包括氧化硅和氢氧化硅等。
不同的阻燃剂在不同的塑料材料中应用,并且具有不同的优缺点。
选择适当的阻燃剂可提高塑料制品的安全性能,降低火灾发生的风险。
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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。
高分子阻燃剂的分类
高分子阻燃剂的分类
高分子材料是现代工业和科学领域中重要的材料之一。
它们广泛应用于建筑、汽车、电子、医疗、包装等领域。
然而,高分子材料的阻燃性能一直是一个重要的问题。
在高温和火灾等危险环境中,缺乏阻燃性能的高分子材料会产生严重的危害。
为了解决这个问题,高分子阻燃剂应运而生。
高分子阻燃剂是一种添加剂,可将高分子材料的阻燃性能提高到一定程度。
根据其化学性质和阻燃机理,高分子阻燃剂可以分为以下三类:
1. 氮系阻燃剂
氮系阻燃剂是一种由含氮化合物组成的添加剂。
在高温下,氮系阻燃剂能够分解产生氮气和有机化合物,从而有效地减少燃烧产物的数量,减缓火焰蔓延速度。
氮系阻燃剂具有良好的耐久性和热稳定性,适用于高分子材料的阻燃改性。
2. 磷系阻燃剂
磷系阻燃剂是一种由含磷化合物组成的添加剂。
磷系阻燃剂能够在高温下分解产生磷酸酯等化合物,形成具有熄灭火焰和隔热作用的陶瓷层,从而减缓火焰蔓延速度。
磷系阻燃剂具有良好的阻燃性能和热稳定性,适用于高分子材料的阻燃改性。
3. 卤系阻燃剂
卤系阻燃剂是一种由含卤素化合物组成的添加剂。
卤系阻燃剂能够在高温下分解产生卤化氢等化合物,形成具有熄灭火焰和隔热作用的化合物,从而减缓火焰蔓延速度。
卤系阻燃剂具有良好的阻燃性能和热稳定性,适用于高分子材料的阻燃改性。
总之,高分子阻燃剂是改善高分子材料阻燃性能的重要手段。
随着科学技术的不断进步,高分子阻燃剂也在不断发展,为更多领域提供更好的防火保护。
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。
阻燃剂的现状及发展
阻燃剂的现状及发展摘要阻燃剂是能够增加材料耐燃性的物质,是重要的精细化工产品和合成材料的主要助剂之一。
介绍阻燃剂的分类、现状以及发展状况。
关键词阻燃剂;分类;现状;发展高分子材料一般都是易燃或可燃的,容易引发火灾事故,已成为日益严重的社会问题。
为了解决材料的耐燃、抑烟等问题,确保合成材料使用的安全性,最有效的方法是加入阻燃剂,阻燃剂随着合成材料的发展而不断发展。
从20世纪60年代至今,世界阻燃剂市场经历了一个蓬勃发展的阶段,进入一个全新的发展时期。
1阻燃剂的分类阻燃剂按照化合物的种类可以分为无机阻燃剂和有机阻燃剂。
1.1无机阻燃剂无机阻燃剂具有热稳定性好、不挥发、不析出、不产生腐蚀性和有毒性气体等特点,且价格便宜,可利用的资源丰富。
1):是以烧碱分解铝钒土制取的,工业级经化学处理、洗涤、干燥、机械粉碎及复合后精制而得。
具有阻燃、消烟、填充3个功能,因其不挥发,无毒,不产生二次污染,又可与多种物质产生协同阻燃效应,被誉为“无公害阻燃剂”。
2):是目前发展较快的一种添加型阻燃剂,具有热稳定性、不产生有毒气体、等优点。
能中和燃烧过程中的酸性、腐蚀性气体,是一种环保型绿色阻燃剂。
可用于阻燃高温分解型聚合物,且还有促进聚合物成炭的作用,应用范围更广。
3)红磷:红磷是一种性能优良的阻燃剂,具有高、抑烟、低毒的阻燃效果。
阻燃机理为使燃烧的聚合物表面炭化,炭化层一方面可减少可燃气体的放出;另一方面还具有吸热作用。
4)可膨胀石墨:可膨胀石墨是近年出现的一种新型无卤阻燃剂。
可膨胀石墨在阻燃过程中的作用是:①在聚合物表面形成坚韧的炭层,将可燃物与热源隔开;②膨胀过程中大量吸热,降低了体系的温度;③膨胀过程中释放夹层中的酸根离子,促进脱水炭化,并能结合燃烧产生的自由基从而中断链反应。
1.2有机阻燃剂有机阻燃剂包括磷系阻燃剂和卤系阻燃剂。
1)磷系阻燃剂。
磷系阻燃剂是阻燃剂中最重要的一种,包括磷酸酯、膦酸酯、氧化磷等。
磷酸酯磷酸酯阻燃剂属于添加型阻燃剂;膦酸酯膦酸酯是一类很有发展前途的阻燃剂,分子中C—P键的存在使其稳定性增加,同时有非常好的耐水性、耐溶剂性。
无机阻燃剂的分类及研究现状
无机阻燃剂的分类及研究现状
无机阻燃剂是用来降低和抑制燃烧的有机化合物的一类物质,其中包含了大量的活性
组件,能够阻止着火物质燃烧。
目前在国内外,无机阻燃剂的开发和研究发展已经取得了
很大的进展,并获得了很大的应用前景,已成为现代重要的助燃剂分类方式。
主要有以下几类无机阻燃剂:
(1)磷酸盐阻燃剂:以磷酸酐和磷酸盐等酸性物质为主要成分,一般生产的无机阻
燃剂,兼典型的火灾终止剂之一,可以有效地抑制可燃材料的燃烧,它的阻燃性能取决于
添加剂的比例。
(2)氧化物阻燃剂:以硅酸钙、硼酸钠、硫酸钠、铝、硅、石膏等氧化物组成,有
效地抑制可燃材料的燃烧。
(3)非离子型阻燃剂:以碳酸钙羧脲、碳酸氢钠和碳酸氢钙为主要成分,其通过释
放大量的热大分子结形成膜覆盖表面,有效地降低着火材料的热量,并阻止气体的流动。
(4)阻燃涂料:是一种修复既有火灾或让新的火灾可以及时被控制的工艺处理方式,主要包括无机溶解性阻燃涂料和有机溶解性阻燃涂料。
目前,无机阻燃剂的研究热度也不断上升,已成为当前研究的热点,主要集中在发展
新型的结构、改善阻燃剂的阻燃性能、提高燃烧终止能力和含量的应用等方面的研究,同时,在市场上也受到了广泛的应用,包括建筑材料、塑料、汽车装饰布料、电线电缆、乳胶、涂料等,无机阻燃剂的使用也越来越多。
阻燃剂
阻燃剂1 阻燃剂的分类及其特点目前,阻燃剂种类较多,根据不同的划分标准可将阻燃剂分为以下几类:(1)按所含阻燃元素可将阻燃剂分为卤系、磷系、磷-氮系、硅系、锑系、硼系和铝镁系等几类阻燃剂,其中卤系阻燃剂是目前世界上产量最大的阻燃剂之一,具有添加量少、阻燃效果显著的特点,从而在阻燃领域占有重要地位。
(2)按阻燃剂组分的不同可将阻燃剂分为无机盐类阻燃剂、有机阻燃剂和有机、无机混合阻燃剂三种;其中无机阻燃剂是一种无卤阻燃剂,具有安全性高、抑烟、无毒、价廉等优点,主要包括无机水和金属化合物、锑系阻燃剂、硅系阻燃剂、无机磷系阻燃剂和可膨胀石墨等;有机阻燃主要包括卤素阻燃剂、磷系阻燃剂,该类阻燃剂因阻燃元素不同而具有不同的特性。
(3)按阻燃剂的使用方法和聚合物中的存在形态,则可分为添加型和反应型两大类,其中添加型以无机阻燃剂为主,反应型主要是有机阻燃剂。
2 阻燃剂阻燃的基本原理燃烧反应一般有可燃物、氧气及一定温度三要素,且缺一不可。
阻燃剂的作用机理应在材料燃烧时抑制一种或一种以上要素的产生,达到阻止或减缓燃烧的目的。
每一种阻燃剂具体的阻燃机理是不同的,但阻燃的基本原理大致是相同的,减少热分解过程中可燃性气体的生成和阻碍气体燃烧过程中的基本反应,吸收燃烧域中的热量,稀释和隔离空气,对阻止燃烧也有一定作用。
阻燃剂的阻燃包括以下几个主要过程。
2.1 吸热冷却有些阻燃剂在加热过程中,其含有阻燃元素的化合物会发生吸热脱水、相变、分解以及其他吸热反应,降低聚合物表面和燃烧区域的温度,从而减慢高聚物的热分解速度来起到阻燃作用。
2.2 气相稀释材料在燃烧过程中,会产生大量的可燃性气体,如:一氧化碳。
阻燃剂的存在,能产生大量的不可燃气体,有效的稀释可燃性气体或空气,从而实现对材料的阻燃作用。
2.3 形成隔热层有些阻燃材料(如磷酸、硼酸)加热时熔融,在材料表面形成一层玻璃状的膜,阻碍氧的供给,同时可起隔热作用和降低可燃性气体释放量,从而产生阻燃效应。
阻燃剂分类
阻燃剂其按元素种类分为:卤系、磷系、卤-磷系、氮系、硅系、铝镁系等,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关系分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。
通常在塑料阻燃改性中常采用的方法是添加型阻燃剂共混改性的方法。
PP(聚丙烯)阻燃常采用的阻燃剂包括:铝镁系阻燃剂,即氢氧化镁、氢氧化铝;磷系阻燃剂,红磷母粒等;氮系阻燃剂MCA、MA等;有些还采用有机硅阻燃剂。
聚丙烯质地发脆,抗冲击性能不算太好,如果在聚丙烯中引入相溶性差或无机材料客观上起到了填充作用,往往会使聚丙烯的机械性能更加恶化,拉伸强度、冲击强度可能会远远不能满足指标,目前改善的方法常采用增韧剂增韧,增韧剂价格高,增韧的同时材料的刚性又变差,很可能失去使用聚丙烯原本价值。
所以对于聚丙烯最好不采用或尽量少采用无机填充方式改性或降低成本,在充分利用其自身特点同时适当改进性能指标为上策。
做阻燃聚丙烯通常采用的阻燃剂有卤系,无机的氢氧化镁、氢氧化铝;磷系,红磷等;氮系MCA、MA等及有机硅系。
氢氧化镁等属于无机阻燃剂,阻燃机理是燃烧时释放出结合的水,同时高填充量也降低了有机材料的可燃性。
用氢氧化镁等阻燃优点是环保性好,不释放烟雾,不产生有害和有争议的气体,成本低廉。
缺点是添加量大,V0级别阻燃标准一般添加比例≥65%,这样高的添加量可以认为阻燃的PP中无机填料占到整个体系的2/5以上。
直接导致的后果是阻燃PP比重大,超过1.5 ;拉伸强度由普通未阻燃PP的23左右下降到18以下;伸长率由23左右下降到1.3 ;冲击强度由15下降到1左右。
严重恶化了PP的性能。
所以往往被采用在软化点要求高而其它性能可以忽略的场合。
红磷也是PP阻燃常采用的阻燃剂,相比氢氧化镁等阻燃剂的高填充红磷阻燃剂有明显优势。
其一般添加比例在8%-12%可以做到离火自熄,经过包覆处理的红磷吸潮性和易燃性大为改观。
可以经受300 ℃以下的温度,在加工过程中一般不易着火。
高分子阻燃剂的分类
高分子阻燃剂的分类
高分子阻燃剂可以根据其阻燃机制和化学结构进行分类。
以下是常见的高分子阻燃剂分类:
1. 磷系阻燃剂:包括含有磷元素的化合物,如磷酸铝、氧
化三苯脱鑫、磷酸酯等。
磷系阻燃剂通过气相和凝固相阻
燃机制来阻止火焰的蔓延,同时产生无毒的凝固炭化物来
降低燃烧速率。
2. 氮系阻燃剂:包括含有氮元素的化合物,如三聚氰胺、
阻气泡剂、胍、阻气壳、邻苯二胺、亚硝胺等。
氮系阻燃
剂通过释放不燃性气体、增加不燃性残留物或减少可燃物
质的挥发来抑制火焰蔓延。
3. 卤素系阻燃剂:包括含有卤素元素的化合物,如溴化物、氟化物、氯化物等。
卤素系阻燃剂可以通过与火焰中的自
由基发生反应,抑制火焰的蔓延。
卤素系阻燃剂还能产生
气相或凝固相的无毒燃烧产物,减缓燃烧速率。
4. 氧系阻燃剂:包括含有氧元素的化合物,如过氧化物、醇、羧酸、无机氧化物等。
氧系阻燃剂主要通过在火焰区域中释放氧气,提供更充足的氧源以促进燃烧,从而抑制火焰的蔓延。
5. 其他阻燃剂:还有一些特殊的阻燃剂,如碳系阻燃剂、硅系阻燃剂、硼系阻燃剂等,它们通过不同的机制和化学结构抑制火焰的蔓延。
需要注意的是,不同类型的高分子材料需要使用不同类型的阻燃剂,因为不同的高分子材料有不同的燃烧特性和耐燃性要求。
阻燃剂分解温度
阻燃剂分解温度
阻燃剂是一种能够减缓或阻止材料发生燃烧的化学物质。
阻燃剂可以被分类为氮系、磷系、卤系和微晶纤维四种类型。
其中,卤系阻燃剂是最常用的一种。
阻燃剂的性能取决于其分解温度,也就是其能承受多高的温度而保持其阻燃作用。
分解温度一般是指在不发生燃烧的情况下,阻燃剂会分解并失去其阻燃作用所需要的最高温度。
氮系阻燃剂的分解温度较低,大多数都在250℃以下,因此不是很适合用于高温环境下的阻燃。
但是,氮系阻燃剂的抗黄变性能较强,特别是对于聚酰胺等高分子材料的阻燃,在一定程度上代替了磷系阻燃剂。
磷系阻燃剂的分解温度一般在300℃以上,具有较高的分解温度和良好的阻燃效果,能够用于高分子材料中。
但磷系阻燃剂具有增白作用,易使彩色材料变色,同样会影响其应用范围。
卤系阻燃剂的分解温度在200℃至400℃之间,这一温度范围比较适合高分子材料的应用。
卤系阻燃剂的阻燃效果较好,而且不会影响
材料的颜色和透明度。
但是,卤系阻燃剂的不利之处是:当材料长时间受热时,会释放出卤素化合物,会对环境造成污染,对人类健康也有一定的潜在危害。
微晶纤维阻燃剂的分解温度在300℃以上,虽然分解温度比较高,但微晶纤维阻燃剂的阻燃效果比较差,应用在高分子材料中时往往需要大量添加。
此外,由于微晶纤维阻燃剂的添加会降低材料的柔韧性和耐热性能,所以在实际应用中需要进行相应的加工处理。
总体来说,在选择阻燃剂时,需要根据实际要求综合考虑各类阻燃剂的性能,特别是对分解温度的要求。
如果是用于高分子材料中,则需要选择分解温度较高的阻燃剂,以确保其良好的阻燃效果。
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。
阻燃剂的分类
本文摘自再生资源回收-变宝网()阻燃剂的分类阻燃剂,赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂,主要是针对高分子材料的阻燃设计的,常见的阻燃剂有无机阻燃剂、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂和氮系阻燃剂。
本文就主要介绍这几类阻燃剂的经典阻燃剂。
一、卤系阻燃剂卤系阻燃剂作为有机阻燃剂的一个重要品种,是最早使用的一类阻燃剂。
由于其价格低廉、稳定性好、添加量少、与合成树脂材料的相容性好,而且能保持阻燃剂制品塬有的理化性能,是目前世界上产量和使用量最大的有机阻燃剂。
二、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。
无机阻燃剂主要包括:红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸铵盐、磷酸盐及聚磷酸盐等;有机磷系阻燃剂主要包括:磷酸酯、磷杂菲(DOPO),磷腈化合物、有机次膦酸以及有机次膦酸盐等。
三、氮系阻燃剂常用品种有三聚氰胺、叁聚氰胺氰尿酸盐(MCA)等,往往需加入协同剂,用于PA、PU、PO、PET、PS、PVC等树脂中。
氮/磷为最常用的协同阻燃体系。
三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)(三聚氰胺)三聚氰胺氰尿酸盐是一种含氮的无卤环保型阻燃剂,能使阻燃材料达到UL94V-0,特别适合于不加填料的PA6和PA66,属于氮系列阻燃剂,具有粉末状和颗粒状两种形式。
当用该产品阻燃的聚酰胺泡沫燃烧时,形成的碳泡沫层对聚合物起保护作用,绝热隔氧。
四、无机阻燃剂无机阻燃剂(inorganicflameretardnat)是耐高温溶液加入超微无机金属氧化物精细加工而组成。
无机阻燃剂主要是把具有本质阻燃性的无机元素以单质或化合物的形式添加到被阻燃的基材中,以物理分散状态与高聚物充分混合,在气相或凝聚相通过化学或物理变化起到阻燃作用。
1、氢氧化铝(ATH)氢氧化铝是无机氢氧化物销售最多的阻燃剂,主要用于加工温度在200℃以下的人造橡胶、热固性树脂及热塑性塑料。
氢氧化铝阻燃的塑料在火焰中发烟性较小是一个突出的优点。
2、氢氧化镁(MDH)氢氧化镁是一种热稳定性更好的无机阻燃剂,超过300℃仍然稳定,广泛用于许多人造橡胶、树脂、包括工程塑料及其他在高温加工下的树脂。
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。
无机磷系阻燃剂的耐水性差,与聚烯烃的相容性差,致使制品的力学性能下降,所以在聚烯烃中用量少。
阻燃剂各种分类
阻燃剂各种分类阻燃科学技术是为了适应社会安全生产和生活的需要,预防火灾发生,保护人民生命财产而发展起来的一门科学。
阻燃剂是阻燃技术在实际生活中的应用,它是一种用于改善可燃易燃材料燃烧性能的特殊的化工助剂,广泛应用于各类装修材料的阻燃加工中。
经过阻燃剂加工后的材料,在受到外界火源攻击时,能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传播,从而达到阻燃的作用。
根据不同的划分标准可将阻燃剂分为以下几类: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。
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阻燃剂概述又称难燃剂,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。
添加型阻燃剂直接与树脂或胶料混配、加工方便、适应面广、系阻燃剂的主体。
反应型阻燃剂常作为单体键合到聚合物链中,对制品性能影响小且阻燃效果持久。
根据组成,添加型阻燃剂主要包括无机阻燃剂、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。
反应型阻燃剂多为含反应性官能团的有机卤和有机磷的单体。
此外,具有抑烟作用的钼化合物、锡化合物和铁化合物等亦属阻燃剂的范畴。
主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。
一般如PP、PA、PE、PS、ABS、EVA及PET、PBT等易燃的高分子塑料在特殊用途中都需要添加阻燃剂。
阻燃剂目前主要有有机和无机,卤素和非卤。
有机是以溴系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂,无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝,硅系等阻燃体系。
一般来讲有机阻燃具有很好的亲和力在塑料中,溴系阻燃剂在有机阻燃体系中占据绝对优势,虽然在环保问题上“非议”多端但一直难以有其他阻燃剂体系取代。
在非卤素阻燃剂中红磷是一种较好的阻燃剂,具有添加量少、阻燃效率高、低烟、低毒、用途广泛等优点;红磷与氢氧化铝(镁)、膨胀性石墨等无机阻燃剂复配使用,制成复合型磷/镁;磷/铝;磷/石墨等非卤阻燃剂,可使用阻燃剂量大幅降低,从而改善塑料制品的加工性能和物理机械性能。
但普通红磷在空气中易氧化、吸湿,容易引起粉尘爆炸,运输困难,与高分子材料相溶性差等缺陷,应用范围受到了限制。
为弥补这方面不足,以扩大红磷应用范围,我们采用了国外先进的微胶囊包覆工艺,使之成为微胶囊化红磷。
微胶囊化红磷除克服了红磷固有的弊端外,并具有高效,低烟,在加工中不产生有毒气体,其分散性、物理、机械性能、热稳定性及阻燃性能均有提高和改善。
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%。
无机阻燃剂氢氧化铝Al(OH)3其用量占阻燃剂使用总量的40%以上。
氢氧化铝本身具有阻燃、消烟、填充三个功能,因其不挥发,无毒,又可与多种物质产生协同阻燃作用,被誉为无公害无机阻燃剂。
但是氢氧化铝有加量大的缺点,通常需要加入50%以上才能有很好的阻燃效果。
为克服这一缺点,可采用造粒技术,向超细化方向发展,是粒度分布变窄;改进包裹技术,以改善其在聚合物中的分散性;用大分子键合方式处理等方法进行。
氢氧化镁Mg(OH)2是目前发展较快的一种添加型阻燃剂,低烟、无毒、能中和燃烧过程中的酸性、腐蚀性气体,故是一种环保型绿色阻燃剂。
其阻燃机理与Al(OH)3相似。
与Al(OH)3相比,Mg(OH)2的分解温度比Al(OH)3高100-150℃,可用于加工温度高于250℃的工程塑料的阻燃,且还有促进聚合物成炭的作用,但要达到一定的阻燃效果,添加量需要在50%以上,对材料的性能影响很大。
为减少聚合物中Mg(OH)2的添加量,一种办法是将Mg(OH)2颗粒细微化,另一种方法是采用包覆技术对Mg(OH)2表面进行改性,以提高其与聚合物的相容性。
可膨胀石墨是近年出现的一种新型无卤阻燃剂,它是由天然石墨经浓硫酸酸化处理,然后经水洗、过滤、干燥后,再在900-1000℃下膨化制得。
可膨胀石墨膨胀的初始温度为220℃左右,一般在220℃开始轻微膨胀230-280℃迅速膨胀,之后体积可达原来的100多倍,甚至280倍。
可膨胀石墨在阻燃过程中主要起到以下作用:(1)在高聚物表面形成坚韧的炭层,将可燃物与热源隔开;(2)在膨胀过程中大量吸热,降低了体系的温度;(3)在膨胀过程中释放夹层中的酸根离子,促进脱水碳化,并能结合燃烧产生的自由基从而中断链反应。
可膨胀石墨与磷化合物、金属氧化物复合使用,能产生协调作用,加入少量就能达到阻燃目的。
聚磷酸铵(APP)是一种性能良好的无机阻燃剂,是目前磷系阻燃剂比较活跃的研究领域,其外观为白色粉末,分解温度>256℃,聚合度在10-20之间为水溶性的,聚合度大于20的难溶于水。
APP 比有机阻燃剂价廉,毒性低,热稳定性好,可单独或与其它阻燃剂复合用于塑料的阻燃。
高温下,APP迅速分解成氨气和聚磷酸,氨气可以稀释气相中的氧气浓度,从而起阻止燃烧的作用。
聚磷酸是强脱水剂,可使聚合物脱水炭化形成炭层,隔绝聚合物与氧气的接触,在固相起阻止燃烧的作用。
有机阻燃剂2.1含卤传统阻燃材料传统阻燃材料广泛采用含卤聚合物或含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物。
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。
一旦发生火灾,由于热分解和燃烧,会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性气体,从而妨碍救火和人员疏散、腐蚀仪器和设备。
特别是人们发现火灾中的死亡事故有80% 以上是材料产生的浓烟和有毒气体造成的。
因此无卤阻燃剂的研究和开发势必引起重视。
溴系阻燃剂的开发溴系阻燃剂尽管发烟量大,但由于阻燃性能好,用量少,对产品性能影响小,因此在今后的相当长时间内仍为阻燃剂的主力。
随着技术进步,国际上溴系阻燃剂发展的新特点是继续提高溴含量和增大分子量。
如美国Ferro公司的PB-68,主要成分为溴化聚苯乙烯,分子量15000,含溴达68%。
溴化学法斯特公司和Ameribrom公司分别开发的聚五溴苯酚基丙烯酸酯,含溴量达70.5%,分子量30000~80000。
这些阻燃剂特别适合于各类工程塑料,在迁移性、相容性、热稳定性、阻燃性等方面均大大优于许多小分子阻燃剂,有可能成为今后的更新换代产品。
2.2无卤有机阻燃剂有机阻燃剂种类繁多,发展速度也非常快,可分为卤素阻燃剂和无卤阻燃剂。
卤素阻燃剂是使用最早的一类阻燃剂,但由于分解放出有毒气体,所以使用上受到很大限制。
无卤阻燃剂不含卤素,阻燃效果好,受热分解时产生的气体低烟、低毒,受到广泛欢迎。
无卤阻燃剂又可分为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和膨胀型阻燃剂等。
有机磷系阻燃剂是阻燃剂中最重要的品种之一,具有阻燃和增塑双重功效,可以使阻燃完全实现无卤化,改善塑料成型中的流动性能,抑制燃烧后的残余物,产生的毒性气体和腐蚀性气体比卤素阻燃剂少,其阻燃机理为:一方面阻燃剂受热分解产生磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸,这些含磷酸具有强烈的脱水性,可使聚合物表面脱水炭化,而单质碳不能发生产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧,所以具有阻燃作用;另一方面阻燃剂受热产生PO·自由基,可大量吸收H·HO·自由基,从而中断燃烧反应。
有机磷系阻燃剂主要有磷酸酯、膦酸酯、及氧化膦以及杂环类等。
磷酸酯阻燃剂属于添加型阻燃剂。
由于其资源丰富,价格便宜,应用十分广泛。
磷酸酯是由相应的醇或酚与三氯化磷反应,然后水解制得。
市场上已经开发成功并大量使用的磷酸酯阻燃剂有磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三异丙苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯等。
磷酸酯的品种多,用途广,但大多数磷酸酯产品为液态,耐热性较差,且挥发性很大,与聚合物的相容性不太理想。
为此,国内外开发出一批新型磷酸酯阻燃剂,如美国的Grent Lake公司开发的三(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯(Trimer)及1-氧-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2,2,2]辛烷(PEPA)。
Trimer 的特点是结构对称,磷的含量达21.1%,PEPA的含磷量为17.2%。
这两种磷酸酯阻燃剂为白色粉末。
热稳定性非常好,且与聚合物有很好的相容性。
膦酸酯阻燃剂是很有发展前途的一种阻燃剂,由于膦酸酯分子中存在C-P键,所以其稳定性非常好,有非常好的耐水性、耐溶剂性。
国外的膦酸酯产品有Giba-Geigy公司研制的Pyrovatex 为N- 羟甲基丙酰胺类甲基膦酸酯,Mobil公司研制的Antiblaze 为环中膦酸酯。
国内也对膦酸酯进行了研究,合成出的膦酸酯有N,N-对苯二胺基(2-羟基)二苄基膦酸四乙酯、甲基膦酸二甲酯(DMMP),其中DMMP是近年开发出来的一种添加型阻燃剂。
DMMP是以亚膦酸三甲酯为原料,在催化剂作用下发生异构化反应,经过分子重排制得。
DMMP最显著的特点是含磷量高达25%,阻燃效果非常好,添加量为常用阻燃剂的一半时就能发挥同样的功效。
氧化膦的水解稳定性优于磷酸酯,是一种稳定性极高的有机膦化合物,可用作聚酯的阻燃剂,阻燃聚酯色泽好,机械性能好。
该类阻燃剂分为两大类,一类是添加性,另一类是反应性。
近年来人们在高相对分子量的均聚物中引入三芳基氧化膦单体,制备阻燃型工程塑料已经成为研究的热点。
用含有活性官能团的氧化膦单体掺入共聚,可以制造阻燃聚酯、聚碳酸酯、环氧树脂和聚氨酯等,通过反应将含磷单体结合到合成材料的分子链上,赋予材料永久的阻燃性,而且不会渗出。