阻燃剂行业分析报告
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阻燃剂行业分析报告目录
前言 I
一、阻燃剂产品分析 1
(一)阻燃剂定义 1
(二)阻燃剂分类 1
(三)阻燃剂概述 2
(四)磷系阻燃剂情况介绍 8
(五)氮系阻燃剂情况介绍 10
二、阻燃剂行业、市场分析 11
(一)阻燃剂应用情况 11
(二)三大类阻燃剂的比较 11
(三)阻燃剂市场总体情况 12
(四)阻燃剂市场未来发展趋势 13
(五)有机磷系阻燃剂未来市场容量 15
(六)国内阻燃剂行业发展的有利、不利因素 16
(七)主要生产厂商 19
一、阻燃剂产品分析
(一)阻燃剂定义
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;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。
(二)阻燃剂分类
根据不同的划分标准可将阻燃剂分为以下几类:
1、按所含阻燃元素分类
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、按组分的不同分类
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、按使用方法分类
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%。
(三)阻燃剂概述
1、有卤阻燃剂情况介绍
含卤阻燃剂( 特别是溴系阻燃剂) 被广泛用于高分子阻燃材料, 并起到了较
好的阻燃作用。卤系阻燃剂主要以终止链自由基反应机理和隔离膜机理发挥阻燃效果。(还包括稀释机理)
国内阻燃剂市场的主流品种,主要有溴系和氯系两种。
溴系阻燃剂是目前效能最佳品种最多的卤系阻燃剂,与氯系阻燃剂相比,同
质量的溴系阻燃剂阻燃效能是氯系的2倍。
目前市场上溴系代表产品有十溴联苯醚(DBDPO)、八溴联苯醚(OBDPO)、
六溴环十二烷(HBCD)等。
氯系主要产品为氯化石蜡(氯烃-42,52,70)和全氯戊环癸烷。
溴化联苯醚(PBDPO)类阻燃剂燃烧时产生苯并二鄂瑛、苯并呋喃类致癌物质
卤系阻燃剂发烟量大,释放出来的气体具有腐蚀性,往往形成二次灾害,尤其是对人的肺部产生毒害,有逐渐被其他无卤系阻燃剂取代的趋势,国内外已部分禁用。
2、无卤阻燃剂情况介绍
无卤阻燃剂具有环保、安全、抑烟、无毒和价廉等优点, 因而无卤阻燃剂的
开发已经成为当前阻燃剂研究领域的热点。无卤阻燃剂主要以无机阻燃剂、无卤膨胀型阻燃剂和有机硅阻燃剂为主。这三类阻燃剂燃烧时不发烟, 不产生腐蚀性气体, 被称为环保型阻燃剂。
(1)无机阻燃剂
无机阻燃剂具有稳定性好, 低毒或无毒, 贮存过程中不挥发、不析出, 原料来源丰富, 价格低廉等优点, 兼具阻燃、填充双重功能; 并对环境友好, 是很有前途的阻燃剂。无机阻燃剂包括Al( OH) 3,Mg( OH)2 , 无机磷系等。
①金属水合物
在高分子材料阻燃的长期研究中,人们发现适合作为无卤阻燃剂的金属水合物以Al( OH )3 和Mg( OH)2 为主。这是因为Al( OH)3 和Mg ( OH)2具有填充剂、阻燃剂、发烟抑制剂三重功能。当其受热分解时释放出结晶水, 吸收大量的热量, 产生的水蒸气降低了可燃性气体的浓度,并使材料与空气隔绝;同时生成的耐热金属氧化物Al2O3 和MgO 还会催化聚合物的热氧交联反应,在聚合物表面形成一层炭化膜, 减弱材料燃烧时的传热、传质效应, 从而不仅起到阻止燃烧的作用, 还起到了消烟的作用。Al( OH)3分解温度范围为235~350℃, 吸热量为968 J/ g。由于其分解温度较低,因此, 作为阻燃剂通常只适用于加工温度较低的高分子材料。与
Al( OH)3相比, Mg ( OH)2具有更好的热稳定性, 更强的促进基材成炭和提高氧指数的能力;分解温度高达340~ 490℃,能满足许多塑料树脂的混炼和加工成型,并可使添加Mg( OH)2的高分子材料能承受更高的加工温度,利于加快挤塑速率,缩短模塑时间;同时在制备过程中无有害物质排放, 因此,可在许多场合替代
Al( OH)3。Al( OH)3和Mg( OH)2都属于无机填充型阻燃剂。一般需要高填充量( 50%以上) 才能达到较好的阻燃效果。另外,与高聚物相容性也差,不易在高分子材料中分散,这些往往都会较大程度恶化高分子基体的加工性能和制品的物理机械性能。目前对无机填充型阻燃剂的处理方式主要有以下三种:
超细化。阻燃剂粉体经过超细化后,粒子变小,比表面积增大,表面能增大,从而粒子表面的反应活性增强。这不仅有利于粒子在高分子基体材料中的分散,而且能提高阻燃剂与高分子材料间的界面结合力。因此, 不仅会使阻燃剂充分发挥其阻燃作用,而且还可能会改善基体材料的加工成型性能和制品的力学性能。
表面改性处理。表面改性技术是提高粉体应用性能的关键技术之一。通过各种表面改性剂与阻燃剂颗粒表面化学反应和表面包覆处理来改变阻燃剂颗粒的表面