磷酸酯阻燃剂市场现状分析及展望_张云刚
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磷酸酯阻燃剂市场现状分析及展望
张云刚1,(高工)权玉栋,2(赴日研修生)
(天津联瑞阻燃材料有限公司,天津 300350)
摘要介绍了日本几种磷酸酯阻燃剂,包括磷酸酯的开发进展,分析了阻燃剂市场特点和现状,对阻燃剂市场规模统计,并对今后国内阻燃剂及全球市场阻燃剂的发展方向和规模作出统计及展望。
关键词新型环保阻燃剂符合阻燃规定阻燃剂技术阻燃剂的种类与特征
序:
阻燃剂已经成为人类安全生活材料不可或缺的主要原材料了。而阻燃高分子材料在确保生活环境的安全性方面被大范围使用,使其成为用电子电器产品,办公用品、建筑、汽车、船舶、航空、公共安全及日常生活中的很多方面的重要添加剂,世界各国对于各种制品都有其各自的阻燃性的规定,对于不符合阻燃规定没有阻燃标识的产品,其制造,销售都是被禁止的。在欧洲,北美洲,大洋洲,亚洲一部分国家已经把阻燃在各行各业的应用法律法规化,并且强制执行产品规格。全球性的标准主要有;UL、CSA、IEC、DIN、BS、JIS、ISO、EU、ANSI、而且每个国家都有自己独立的规定,并且种类繁多。
目前全世界主要阻燃剂协会组织
1.中国阻燃行业协会(约500个团体会员单位)
2.欧洲阻燃行业协会
3,美国阻燃剂化学品协会(FRCA0)
4,日本难燃制品学会
阻燃剂分类
按成分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。无机阻燃剂是使用比较多的一类阻燃剂,它的主要成分是无机物,主要有氢氧化镁、氢氧化铝、磷酸二铵、磷酸一铵、氯化铵、硼酸等。有机阻燃剂的主要成分为有机物,主要的产品有卤系、磷酸酯、卤代磷酸酯等。还有部分有机阻燃剂可以用于纺织织物的阻燃整理,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,部分代替部分无机盐类阻燃剂。
按所含元素分类可将将阻燃剂分为氮系阻燃剂、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂、复合元素阻燃剂。在氮系阻燃剂中,含氮的化合物和可燃物作用,交链成炭,降低可燃物的温度,同时还能产生不燃气体,起到稀释可燃物表面氧气的作用。卤系阻燃剂在受热分的解过程中,分解出能捕获传递燃烧自由基的X-及HX,X-及HX能稀释可燃物表面的氧气浓度,隔断可燃物与氧气的接触从而达到阻燃目的。磷系阻燃剂在受热分解过程中能产生磷酸酐或磷酸,使合成材料脱水炭化,减少可燃性气体产生。磷酸酐在受热分解时还可以形成了类似玻璃状的熔融物,这种熔融物能覆盖在可燃物表面,隔绝可燃物与氧气的接触,达到阻燃目的。复合元素阻燃剂通常是磷-卤系阻
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燃剂、磷-氮系阻燃剂,这类阻燃剂主要是通过磷-卤、磷-氮协同效应作用达到阻燃目,具有磷-卤、磷-氮的双重效应,阻燃效果比较好。
按使用方法的不同阻燃剂可分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。添加型阻燃剂主要是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%。
本文为应对此阻燃剂问题,以阻燃材料应用技术为代表综述了各项规定,阻燃剂技术,阻燃剂的种类与特征。
材料名称氧指数/% 材料名称氧指数/%
聚乙烯17.4-17.5 软质聚氯乙烯23-40
聚丙烯17.4 聚乙烯醇22.5
氯化聚乙烯21.1 聚苯乙烯18.1
聚氯乙烯45.49 聚甲基丙烯酸甲酯17.3
聚氟乙烯22.6 聚碳酸酯26-28
聚偏二氯乙烯60 聚苯醚26-29
聚偏二氟乙烯43.6 氯化聚醚23.2
氟化乙烯-丙烯共聚物>95 环氧树脂(普通)19.8
聚四氟乙烯>95 脂肪族环氧树脂19.8
缩醛共聚物14.8-14.9 乙丙橡胶21.9
脂肪族聚酰胺22-23 氯磺化聚乙烯25.1
芳香族聚酰胺26.7 氯丁橡胶26.3
聚酰亚胺36.5 硅橡胶26-39
关于国内外、规格规制的动向
我国阻燃剂已发展成为仅次于增塑剂的第二大高分子材料改性添加剂,2006年产量约为25万吨,使用量约为30万吨,不足部分目前主要从美国,德国和以色列进口,进口的主要品种为有机溴及卤—磷系阻燃剂。我国阻燃剂生产厂80余家,能够生产80余种产品,主要为溴磷系列,其中溴系剂是重要的系列,约占我国有机阻燃剂的30%。 几年来全球市场阻燃剂需求以年均4.8%的速度增长,到2011年底需求量达到200万吨;而市场价值则将以年均8.5%的速度增长,因为高价值特种阻燃剂将继续占据更大的市场份额。
环境法规日益严格已对欧洲和美国市场含氯、含氟和含溴阻燃剂产生较大的负面影响。未来几年,西欧市场阻燃剂需求年均增速预计为3.0%,到2015年需求量将达50万吨;北美市场阻燃剂需求年均增速预计为3.4%,到2015年需求量将达100万吨。对发展中国家而言,其国内市场受环境法规限制较小,几乎没有影响,影响较大的是出口市场。国际预测,未来5年亚太市场阻燃剂需求将以年均7.0%的速度增长,到2015年底需求量将达300万吨,从而超过北美成为全球最大阻燃剂消费市场。以上地区及国家为全球最大使用及生产者市场。主要集中在欧洲、亚太地区(主要是日本、韩
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国)和美国等经济发达国家和地区,其原因主要为这些经济发达国家和地区对公共安全、环境保护和人身健康的意识较强,并通过立法强制要求在建筑保温材料、家具用品以及塑料制品中添加阻燃剂,提高其阻燃性能,以防范火灾风险,加强对人身安全和环境的保护。从国外销售来说,欧洲地区是最大的外销区域,美国和亚太地区的销售额逐年提高。产品国内销售比重相对较低,主要原因为国内阻燃剂行业起步较晚,相关法律法规和行业标准尚未完全建立,国内阻燃剂的消费量较低。阻燃是需要付出成本的,如果没有国家的明令的强制性法规,人们会在应当阻燃的场所也不采用阻燃产品。法规是阻燃材料的主要推动力,没有法规也就没有阻燃剂及阻燃材料工业的持久繁荣和旺盛的生命力。从历史来看,20世纪70年代的美国和20世纪80年代的英国,阻燃剂生产和使用是一个快速增长期,其原因之一就是由于阻燃法规和标准的制定和加强。所以我国的阻燃剂行业的发展也得需要政府和广大人民的积极态度。
阻燃剂作为一种橡塑助剂,或者说材料改性添加剂,下游塑料、橡胶等合成材料的发展为阻燃剂带来长久的市场需求。目前,“以塑代钢”正在成为人类社会生产和消费的一种趋势,我国塑钢比只有30:70,还远远低于发达国家如美国70:30 和世界50:50 的平均水平,市场总需求量将保持10%以上的年增长率。如前文所述,有机磷系阻燃剂的两个优势应用领域在聚氨酯和工程塑料,两种合成材料未来空间都很大。特别是2005 年以来中国提出建筑节能规划,要求建筑外墙以聚氨酯硬泡的阻燃板材替代传统外墙保温材料,该规划的实施将为阻燃剂特别是聚氨酯类有机磷系阻燃剂提供宽广的市场。在欧盟、美国及日本等阻燃剂主要生产和应用国家,各行业的阻燃标准、法律法规、政策已经成熟,并日益严格。我国在阻燃立法方面尚处于起步阶段,目前国内涉及阻燃剂行业的主要法律法规有《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国消防法》、《关于进一步加强公共场所阻燃制品管理工作的通知》、《阻燃制品标识管理办法》及各应用行业相关管理办法、阻燃性能测试的行业标准等。我国在消防、纺织、塑料、建材等行业已先后制定了百余项关于阻燃性能测试的国家标准,通过制定强制性国家标准,推广阻燃制品及组件的应用。阻燃剂作为一种塑料改性添加剂是国家鼓励发展的产业。2007 年1 月23 日,国家发改委、科技部、商务部、国家知识产权局联合修订发布了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2007 年度)》,指出:“通用塑料(PP、PE、ABS、PS、PVC 等)的改性技术”是当前高分子材料重点领域优先发展的高技术产业化项目。
阻燃剂行业中新型环保阻燃剂属于国家产业政策鼓励发展的行业。国家发改委《产业结构调整指导目录(2005 年本)》鼓励类产业内中包括:“合成树脂加工用新型助剂、新型吸附剂、高性能添加剂和复配技术开发,大型合成树脂及合成树脂新工艺、新产品开发”。同时,我国《“十一五”化学工业科技发展纲要》明确提出,高性能环保型阻燃剂是“十一五”期间技术开发和产业化的重点之一。全球磷系阻燃剂剂行业发展趋势
一:欧洲,汽巴佳基、拜耳,科莱恩郎盛二:美洲,阿克苏诺贝尔、大湖,雅宝、
三:亚洲,日本的大八、味之素,花王,信越、黑金化成,台湾长椿、中国,联瑞等是全球领先的磷酸酯类阻燃剂产品的生产供应商。
在世界阻燃剂应用市场1、最大为美洲、亚洲、欧洲2、最具领先代表性方面,日本以其市场,应用研究,产量等均以领先与各大洲,从日本来看阻燃行业其主要应用与,公共交通,汽车,
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