聚乙烯阻燃剂
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收稿日期: 1998 ) 11 ) 30; 修回日期: 1999 ) 07 ) 10。 作者简介: 任朝晖, 女, 助工, 1990 年毕 业于华东 华工学院 高 分子材料系, 现在研究院从事高分子材料研究工作。
第3期
任朝辉等 1 聚乙烯阻 燃剂的选用
# 217 #
3 聚乙烯用阻燃体系 聚乙烯由于氧指数低、易燃、燃烧热高, 应用
( 3) 提供一种与氧气隔绝的涂层。如磷酸酯, 在燃烧时形成偏磷酸, 并聚合成多聚合态层, 隔绝 氧气, 达到阻燃效果。
( 4) 能产生阻止燃烧反应的游离基, 与塑料生 成燃烧性能差的产物。塑料燃烧时, 所产生的自 由基 H O#与碳氢链发生反应, 生成新的羟自由基 HO#循 环下 去, 延 续燃 烧。如 若燃 烧 时有 放出 HCl 的环节, 能 中和掉羟自由 基 HO#, 而使燃烧 终止。含卤有机化合物阻燃即此机理。
红磷类阻燃剂近年来已成为十分重要的阻燃 剂, 由于其含磷量高, 阻燃效果好, 其产量逐年上 升, 以日本磷化学公司为例, 1991 年红磷阻燃剂 的销量达 400t 以上, 预计每年将以 20% 的速度递 增142。
红磷用于聚乙烯阻燃剂时, 用量为 10% 就能 达 V - 0 级, 而其它阻燃剂达到相同的效果用量 就较大142。
表 1 聚乙烯树脂阻燃配方
组分 低密度聚乙烯
质量分数, % 80~ 100
十溴二苯醚
17
三氧化二锑
3
2, 5- 二甲基- 2, 5- 二特丁基过氧己炔- 3 0. 7
由文献132可知: ( 1) 含卤阻燃剂与 Sb2O3 有 很好的协同作用, 而氢氧化铝作为一种无毒无害、 价格便宜的阻燃剂, 有其阻燃和降低系统温度的 作用。其三元复合阻燃体 系 FR ) 3B( 双三溴苯 氧基乙烷) / 三氧化二锑/ 氢氧化铝阻燃剂, 可用于 HDPE 塑料, 且具有良好的阻燃效果; ( 2) CPE 也 是一种含氯的高分子材料, 与 H DPE 有良好的相 溶性。因此 CP E 与上述三元阻燃体系共用可减 少 FR ) 3B 和 Sb2O 3 的 用 量, 以降 低 成 本。即 CPE 也可作为 HDPE 阻燃剂, 以满足一般要求。 3. 2 含磷阻燃体系 3. 2. 1 磷系阻燃剂的作用及特征
关键词 阻燃剂 聚乙烯 选用 机理
1前 言 聚乙烯( PE) 是用途广、用量最大的热塑性塑
料, 其制品具有广泛的用途, 不仅可制作各种生活 用品, 还可制造冷藏库部件、电气零部件、管材、薄 膜等工业制品。1992~ 1998 年我国 PE 发展速度 较快, 年均 产量增长率达 11. 55% 。到 2001 年, 全球计划新增 PE 能力 10Mt 以上, 我国 PE 生产 能力也将大幅上升, 到 2000 年 PE 产量将在 3Mt 左右。
近年来, 红磷系阻燃剂作为主要基干阻燃剂 的微胶囊型阻燃剂获得较快发展, 它不含卤素、低 烟、低毒、与树脂相溶性好、制品阻燃性好且物化 性能优良。如用密胺甲醛缩聚反应所得的树脂进 行红磷微胶 囊化; 用三聚氰胺甲醛 树脂、聚乙烯 醇、氢氧化铝包覆红磷等152。
由文献142可知, 采用无机物 Al( OH ) 3 包覆 的方法, 再将包覆红磷用酚醛树脂微粒胶囊化处 理, 得到 Al( OH) 3 和酚醛树脂双层包覆的微胶囊 化红磷阻燃剂。因红磷阻燃剂本身的棕红色, 使 其只适用于深色材料。而微胶囊化红磷作为一种 高性能、低价格的阻燃剂, 也可用于高岭土等填料 聚乙烯当中。
3. 1 有协同效应的含卤化合物与 Sb2O3 的阻燃 体系
单用氧化锑几乎没有阻燃效果, 而单用卤化 物用量又很大, 故常以二者联合使用, 构成一种特 别有效 的阻燃体系。这种体系最适 宜的配比是
1mol 锑加 3mol 的卤化物( 见表 1) 。应用最多的 卤化物是含溴和含氯的有机化合物, 其中溴化物 效果更好, 但氯化物价格低廉, 性能稳定, 故应用 更广泛。
另外, 采用钛或铝的氧化物及有机树脂对红 磷颗粒表面涂覆, 也可得到稳定化的红磷阻燃 剂16~ 72。 3. 2. 3 有协同效应的红磷与 Al( OH) 3 阻燃体系
红磷与 A l( OH) 3 并用有显著的协同效应122。 一方面是由于氢氧化铝的化学冷却作用及释出的 水蒸气加强了对燃烧区反应物的稀释作用, 从而 使阻燃效果提高; 另一方面氢氧化铝达到一定用 量时, 供水充分, 使红磷在燃烧时的氧化产物迅速 变成磷酸, 磷酸缩合成玻璃状覆盖物( 聚偏磷酸) , 充分发挥了红磷的凝聚相阻燃作用。因其主要在 凝聚相阻燃, 而不是通过干扰气相中可燃性气体 的燃烧而阻燃, 因此有突出地抑烟效果。
为达到阻燃效果, 要求具有工业实用价值的 聚乙烯阻燃剂必须具备的条件为: ( 1) 不降低聚合 物的使用性能, 如强度、耐热性等。与树脂相容性 好, 易于均匀分散; ( 2) 分解温度不应太高, 在加工 温度下又不致分解; ( 3) 耐久性好, 长期不分解, 不 逸出; ( 4) 来源广泛, 价格低廉。
# 218 #
齐鲁石油化工
第 27 卷
红磷/ A l( OH) 3 的高阻燃性使体系中填料含 量大大减少。如加入少量红磷, 可使 Al( OH) 3 的 用量从单独使用时的 50% 降至 10% , 因而力学性 能 和加 工 流 动 性 比 单 用 氢 氧 化 铝 要 好 的多 。 Al( OH ) 3 还是红磷的氧化抑制剂, 有明显的稳定 红磷的作用, Al( OH ) 3 也可掩盖红磷的颜色, 其配 比关系见表 2。
2
1. 7
0
98. 3 V- 1 级 11
溴 ) 锑阻燃体系尽管力学性能和加工流动性 要比红磷/ 氢氧化铝 体系好些, 但该体系 发烟量 大, 且溴化氢气体有刺激性和腐蚀性。因此, 红磷 / 氢氧化铝阻燃剂是一种高效聚乙烯无机阻燃体 系。 31214 其它磷系阻燃剂
( 1) 由文献142可知, 一种以多磷酸铵为基体 的膨胀型阻燃剂, 可用于聚烯烃。该膨胀型磷系 阻燃剂由于具有低烟、低毒、不含卤素和锑, 因此 该体系 是开发 无卤化 聚乙烯 阻燃 剂途径 之一。 ( 2) 由文献182可知, 用于超高分子量聚乙烯( 分子 量在 150 万以上) 的复合阻燃剂, 是由有机含溴阻 燃剂、三氧化二锑、氢氧化镁、氯化聚乙烯、红磷、 偶联补强剂等经分散混合制得, 该剂使超高分子 量聚乙烯的阻燃性能达到 F V- 0 级, 可用于纺织 机械备件和煤矿( 如溜煤槽) 等方面。
6 U SP 4210630 7 GB 2150925 8 于永忠 1 阻燃材料手册 1 北京: 群众出版社, 19911 226
( 上接第 215 页) 3 结束语
综合以上专利所提供的汽车用刹车液多以聚 氧化烷撑二醇单甲醚为主要成分, 其沸点、低温特 性、橡胶膨润性等性能均能满足要求, 尤其以文献 132提供的为好。
专论与综述
齐 鲁石 油化工 , 1 9 99 , 2 7 ( 3 ) : 2 16 ~ 21 8 Q IL U PET ROCHEM ICA L T ECHN OL OGY
聚乙烯阻燃剂的选用
任朝晖 任照玉
( 齐鲁石化公司研究院, 淄博, 255400)
摘要 叙述了聚乙烯树脂改性的必要性, 从其阻燃 机理、工业 用阻燃剂 的必备条 件出发, 介绍 了聚乙烯 阻燃剂 的选用。
来自百度文库参考文献
1 日特公昭 38) 24259
2 日特公昭 45) 23052 3 日特公昭 57) 40199 4 JIKS ) 2233 5 JP 82) 80, 497 6 JP 59) 210, 997 7 U S 4, 411, 819 8 JP 61) 83, 293
表 2 红磷与 Al( OH) 3 并用时配比和阻燃性的关系
红磷质量 Al( OH ) 3 质量 PE 质量
分数, %
分数, %
分数, %
阻燃性 熄灭时间 /s
1. 5
30
68. 5 不阻燃
)
1. 7
30
68. 3 V- 0 级 立即
1. 7
20
78. 3 V- 0 级 立即
1. 7
10
88. 3 V- 0 级
2 阻燃机理 聚乙烯阻燃剂机理比较复杂, 按一般观点, 聚
乙烯阻燃剂的作用分 4 类: ( 1) 与塑料的分解产物相结合产生一种可闷
熄火焰的气体。例如, 氧化锑( Sb2O3 ) 与 PV C 中 放出的 H Cl 反应后生成了三氯氧化锑气体将氧 隔绝, 达到熄火的效果。此机理称为卤锑并用。
( 2) 通过吸收塑料燃烧时产生的热量, 以降低 温度来减缓燃烧速度。如含 Al( OH) 3( 水合氧化 铝) 的 聚 乙烯 阻 燃 剂 , 每 分 解 1 mol, 就 要 吸 收 150. 48kJ 的热量, 从而减缓了其燃烧速度, 以达 到阻燃的目的112。
( 3) 磷系阻燃剂由于具有低烟、低毒、不含卤 素和锑, 也是开发无卤化聚乙烯阻燃剂的途径之 一。
参考文献
1 钱知勉. 塑 料成 型加 工 手册, 上 海科 学技 术文 献出 版 社, 1995. 95 2 戚亚光 1 聚乙烯的高效 无机阻 燃体系, 现代 塑料加 工 应用, 1994, 6( 4) : 19 3 鲁希华 1 多元 阻燃 体系 对 HDP E 的 阻燃 研究 1 塑 料 工业, 1994, ( 4) : 29 4 熊政治 1 粒 状赤 磷阻 燃剂 母料 的制 备及 其在 工程 塑 料中的应用 1 塑料工业, 1995, ( 4) : 34 5 邹盛欧 1 塑料阻燃剂进展 1 现代塑料加工应用, 1998, 10( 5) : 49
磷系阻燃剂的主要作用是, 借热分解生成聚 磷酸的脱水碳化层, 而赋予阻燃效果。
常用的无机磷系阻燃剂有磷酸酯、含卤磷酸 酯、多磷酸盐、红磷等; 有机磷系则包括磷酸三苯 酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯等。
磷系阻燃剂特征为: ( 1) 可配制无卤配方; ( 2) 可改良成型时的加工流动性; ( 3) 与卤系相比, 毒 性气体和腐蚀性气体的生成量较低; ( 4) 与树脂相 溶性较佳, 可维持透明性。 3. 2. 2 红磷类阻燃剂
大多数聚合物如聚乙烯都易燃烧, 燃烧时不 仅发出火焰, 而且还散发出有毒气体和烟尘, 使其 相当长一段时间在建筑、汽车、船舶、电气工业等 方面的应用受到了限制。70 年代, 主要塑料生产 国, 如美国、西德等国都定有严格的法规, 要求在 很多场合使用的塑料制品一定要具有自熄性, 否 则就禁止使用。为扩大塑料制品的应用, 人们采 用能阻缓塑料燃烧的助剂( 称为阻燃剂) 添加到塑 料中去。在美国, 阻燃剂产量位居助剂产量的第 二位, 仅次于 增塑剂 。聚乙烯 氧指 数较低 ( 为 17. 4) , 且燃烧热高, 若不阻燃, 很多场合就不能 使用, 如电线、电缆、煤矿运输等方面, 因此研究聚 乙烯阻燃剂具有十分重要的意义。
4 结束语 ( 1) 聚乙烯是用途最广、用量最大的塑料, 因
其氧指数低, 使其在电线、电缆、煤矿等领域的应 用受限。因此开发出符合阻燃要求的聚乙烯阻燃 体系已成为必然, 目前的研究方向是开发填充量 低、阻燃效果好、无卤、低烟、低毒的阻燃体系。
( 2) 较早使用的含卤及三氧化二锑阻燃体系, 燃烧发烟量大, 且产生有毒、有害、有强烈腐蚀性 的卤化物; 而无卤、低烟、低毒现已作为阻燃剂的 主要发展 趋势, 其方法 是在助 燃体系 中添 加 Al ( OH ) 3 或 M g( OH) 2 无机阻燃剂, 但混入量一般 在 50% ~ 60% ; 若 复 配 少 量 红 磷, 则 可 使 Al ( OH) 3 用量大大减少( 从 50% 降至 10% ) 。
于电线、电缆、煤矿等领域时使用受限, 因此对其 阻燃性能要求 越来越高, 如无卤、低烟、低 毒等。 通常阻燃剂分为无机 阻燃剂和有机 阻燃剂两大
类。以往采用的含卤有机阻燃剂, 在燃烧时发烟 量大, 且放出有毒气体, 给消防工作带来困难。若 改用无机阻燃剂氢氧化铝, 虽无毒低烟, 但添加量 要达到 60% 以上, 且使聚乙烯的 加工性、力学性 能都变差。因此, 当前的研究方向是得到填充量 较低、阻燃效果好, 且无卤、低烟、低毒的无机阻燃 体系。122
第3期
任朝辉等 1 聚乙烯阻 燃剂的选用
# 217 #
3 聚乙烯用阻燃体系 聚乙烯由于氧指数低、易燃、燃烧热高, 应用
( 3) 提供一种与氧气隔绝的涂层。如磷酸酯, 在燃烧时形成偏磷酸, 并聚合成多聚合态层, 隔绝 氧气, 达到阻燃效果。
( 4) 能产生阻止燃烧反应的游离基, 与塑料生 成燃烧性能差的产物。塑料燃烧时, 所产生的自 由基 H O#与碳氢链发生反应, 生成新的羟自由基 HO#循 环下 去, 延 续燃 烧。如 若燃 烧 时有 放出 HCl 的环节, 能 中和掉羟自由 基 HO#, 而使燃烧 终止。含卤有机化合物阻燃即此机理。
红磷类阻燃剂近年来已成为十分重要的阻燃 剂, 由于其含磷量高, 阻燃效果好, 其产量逐年上 升, 以日本磷化学公司为例, 1991 年红磷阻燃剂 的销量达 400t 以上, 预计每年将以 20% 的速度递 增142。
红磷用于聚乙烯阻燃剂时, 用量为 10% 就能 达 V - 0 级, 而其它阻燃剂达到相同的效果用量 就较大142。
表 1 聚乙烯树脂阻燃配方
组分 低密度聚乙烯
质量分数, % 80~ 100
十溴二苯醚
17
三氧化二锑
3
2, 5- 二甲基- 2, 5- 二特丁基过氧己炔- 3 0. 7
由文献132可知: ( 1) 含卤阻燃剂与 Sb2O3 有 很好的协同作用, 而氢氧化铝作为一种无毒无害、 价格便宜的阻燃剂, 有其阻燃和降低系统温度的 作用。其三元复合阻燃体 系 FR ) 3B( 双三溴苯 氧基乙烷) / 三氧化二锑/ 氢氧化铝阻燃剂, 可用于 HDPE 塑料, 且具有良好的阻燃效果; ( 2) CPE 也 是一种含氯的高分子材料, 与 H DPE 有良好的相 溶性。因此 CP E 与上述三元阻燃体系共用可减 少 FR ) 3B 和 Sb2O 3 的 用 量, 以降 低 成 本。即 CPE 也可作为 HDPE 阻燃剂, 以满足一般要求。 3. 2 含磷阻燃体系 3. 2. 1 磷系阻燃剂的作用及特征
关键词 阻燃剂 聚乙烯 选用 机理
1前 言 聚乙烯( PE) 是用途广、用量最大的热塑性塑
料, 其制品具有广泛的用途, 不仅可制作各种生活 用品, 还可制造冷藏库部件、电气零部件、管材、薄 膜等工业制品。1992~ 1998 年我国 PE 发展速度 较快, 年均 产量增长率达 11. 55% 。到 2001 年, 全球计划新增 PE 能力 10Mt 以上, 我国 PE 生产 能力也将大幅上升, 到 2000 年 PE 产量将在 3Mt 左右。
近年来, 红磷系阻燃剂作为主要基干阻燃剂 的微胶囊型阻燃剂获得较快发展, 它不含卤素、低 烟、低毒、与树脂相溶性好、制品阻燃性好且物化 性能优良。如用密胺甲醛缩聚反应所得的树脂进 行红磷微胶 囊化; 用三聚氰胺甲醛 树脂、聚乙烯 醇、氢氧化铝包覆红磷等152。
由文献142可知, 采用无机物 Al( OH ) 3 包覆 的方法, 再将包覆红磷用酚醛树脂微粒胶囊化处 理, 得到 Al( OH) 3 和酚醛树脂双层包覆的微胶囊 化红磷阻燃剂。因红磷阻燃剂本身的棕红色, 使 其只适用于深色材料。而微胶囊化红磷作为一种 高性能、低价格的阻燃剂, 也可用于高岭土等填料 聚乙烯当中。
3. 1 有协同效应的含卤化合物与 Sb2O3 的阻燃 体系
单用氧化锑几乎没有阻燃效果, 而单用卤化 物用量又很大, 故常以二者联合使用, 构成一种特 别有效 的阻燃体系。这种体系最适 宜的配比是
1mol 锑加 3mol 的卤化物( 见表 1) 。应用最多的 卤化物是含溴和含氯的有机化合物, 其中溴化物 效果更好, 但氯化物价格低廉, 性能稳定, 故应用 更广泛。
另外, 采用钛或铝的氧化物及有机树脂对红 磷颗粒表面涂覆, 也可得到稳定化的红磷阻燃 剂16~ 72。 3. 2. 3 有协同效应的红磷与 Al( OH) 3 阻燃体系
红磷与 A l( OH) 3 并用有显著的协同效应122。 一方面是由于氢氧化铝的化学冷却作用及释出的 水蒸气加强了对燃烧区反应物的稀释作用, 从而 使阻燃效果提高; 另一方面氢氧化铝达到一定用 量时, 供水充分, 使红磷在燃烧时的氧化产物迅速 变成磷酸, 磷酸缩合成玻璃状覆盖物( 聚偏磷酸) , 充分发挥了红磷的凝聚相阻燃作用。因其主要在 凝聚相阻燃, 而不是通过干扰气相中可燃性气体 的燃烧而阻燃, 因此有突出地抑烟效果。
为达到阻燃效果, 要求具有工业实用价值的 聚乙烯阻燃剂必须具备的条件为: ( 1) 不降低聚合 物的使用性能, 如强度、耐热性等。与树脂相容性 好, 易于均匀分散; ( 2) 分解温度不应太高, 在加工 温度下又不致分解; ( 3) 耐久性好, 长期不分解, 不 逸出; ( 4) 来源广泛, 价格低廉。
# 218 #
齐鲁石油化工
第 27 卷
红磷/ A l( OH) 3 的高阻燃性使体系中填料含 量大大减少。如加入少量红磷, 可使 Al( OH) 3 的 用量从单独使用时的 50% 降至 10% , 因而力学性 能 和加 工 流 动 性 比 单 用 氢 氧 化 铝 要 好 的多 。 Al( OH ) 3 还是红磷的氧化抑制剂, 有明显的稳定 红磷的作用, Al( OH ) 3 也可掩盖红磷的颜色, 其配 比关系见表 2。
2
1. 7
0
98. 3 V- 1 级 11
溴 ) 锑阻燃体系尽管力学性能和加工流动性 要比红磷/ 氢氧化铝 体系好些, 但该体系 发烟量 大, 且溴化氢气体有刺激性和腐蚀性。因此, 红磷 / 氢氧化铝阻燃剂是一种高效聚乙烯无机阻燃体 系。 31214 其它磷系阻燃剂
( 1) 由文献142可知, 一种以多磷酸铵为基体 的膨胀型阻燃剂, 可用于聚烯烃。该膨胀型磷系 阻燃剂由于具有低烟、低毒、不含卤素和锑, 因此 该体系 是开发 无卤化 聚乙烯 阻燃 剂途径 之一。 ( 2) 由文献182可知, 用于超高分子量聚乙烯( 分子 量在 150 万以上) 的复合阻燃剂, 是由有机含溴阻 燃剂、三氧化二锑、氢氧化镁、氯化聚乙烯、红磷、 偶联补强剂等经分散混合制得, 该剂使超高分子 量聚乙烯的阻燃性能达到 F V- 0 级, 可用于纺织 机械备件和煤矿( 如溜煤槽) 等方面。
6 U SP 4210630 7 GB 2150925 8 于永忠 1 阻燃材料手册 1 北京: 群众出版社, 19911 226
( 上接第 215 页) 3 结束语
综合以上专利所提供的汽车用刹车液多以聚 氧化烷撑二醇单甲醚为主要成分, 其沸点、低温特 性、橡胶膨润性等性能均能满足要求, 尤其以文献 132提供的为好。
专论与综述
齐 鲁石 油化工 , 1 9 99 , 2 7 ( 3 ) : 2 16 ~ 21 8 Q IL U PET ROCHEM ICA L T ECHN OL OGY
聚乙烯阻燃剂的选用
任朝晖 任照玉
( 齐鲁石化公司研究院, 淄博, 255400)
摘要 叙述了聚乙烯树脂改性的必要性, 从其阻燃 机理、工业 用阻燃剂 的必备条 件出发, 介绍 了聚乙烯 阻燃剂 的选用。
来自百度文库参考文献
1 日特公昭 38) 24259
2 日特公昭 45) 23052 3 日特公昭 57) 40199 4 JIKS ) 2233 5 JP 82) 80, 497 6 JP 59) 210, 997 7 U S 4, 411, 819 8 JP 61) 83, 293
表 2 红磷与 Al( OH) 3 并用时配比和阻燃性的关系
红磷质量 Al( OH ) 3 质量 PE 质量
分数, %
分数, %
分数, %
阻燃性 熄灭时间 /s
1. 5
30
68. 5 不阻燃
)
1. 7
30
68. 3 V- 0 级 立即
1. 7
20
78. 3 V- 0 级 立即
1. 7
10
88. 3 V- 0 级
2 阻燃机理 聚乙烯阻燃剂机理比较复杂, 按一般观点, 聚
乙烯阻燃剂的作用分 4 类: ( 1) 与塑料的分解产物相结合产生一种可闷
熄火焰的气体。例如, 氧化锑( Sb2O3 ) 与 PV C 中 放出的 H Cl 反应后生成了三氯氧化锑气体将氧 隔绝, 达到熄火的效果。此机理称为卤锑并用。
( 2) 通过吸收塑料燃烧时产生的热量, 以降低 温度来减缓燃烧速度。如含 Al( OH) 3( 水合氧化 铝) 的 聚 乙烯 阻 燃 剂 , 每 分 解 1 mol, 就 要 吸 收 150. 48kJ 的热量, 从而减缓了其燃烧速度, 以达 到阻燃的目的112。
( 3) 磷系阻燃剂由于具有低烟、低毒、不含卤 素和锑, 也是开发无卤化聚乙烯阻燃剂的途径之 一。
参考文献
1 钱知勉. 塑 料成 型加 工 手册, 上 海科 学技 术文 献出 版 社, 1995. 95 2 戚亚光 1 聚乙烯的高效 无机阻 燃体系, 现代 塑料加 工 应用, 1994, 6( 4) : 19 3 鲁希华 1 多元 阻燃 体系 对 HDP E 的 阻燃 研究 1 塑 料 工业, 1994, ( 4) : 29 4 熊政治 1 粒 状赤 磷阻 燃剂 母料 的制 备及 其在 工程 塑 料中的应用 1 塑料工业, 1995, ( 4) : 34 5 邹盛欧 1 塑料阻燃剂进展 1 现代塑料加工应用, 1998, 10( 5) : 49
磷系阻燃剂的主要作用是, 借热分解生成聚 磷酸的脱水碳化层, 而赋予阻燃效果。
常用的无机磷系阻燃剂有磷酸酯、含卤磷酸 酯、多磷酸盐、红磷等; 有机磷系则包括磷酸三苯 酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯等。
磷系阻燃剂特征为: ( 1) 可配制无卤配方; ( 2) 可改良成型时的加工流动性; ( 3) 与卤系相比, 毒 性气体和腐蚀性气体的生成量较低; ( 4) 与树脂相 溶性较佳, 可维持透明性。 3. 2. 2 红磷类阻燃剂
大多数聚合物如聚乙烯都易燃烧, 燃烧时不 仅发出火焰, 而且还散发出有毒气体和烟尘, 使其 相当长一段时间在建筑、汽车、船舶、电气工业等 方面的应用受到了限制。70 年代, 主要塑料生产 国, 如美国、西德等国都定有严格的法规, 要求在 很多场合使用的塑料制品一定要具有自熄性, 否 则就禁止使用。为扩大塑料制品的应用, 人们采 用能阻缓塑料燃烧的助剂( 称为阻燃剂) 添加到塑 料中去。在美国, 阻燃剂产量位居助剂产量的第 二位, 仅次于 增塑剂 。聚乙烯 氧指 数较低 ( 为 17. 4) , 且燃烧热高, 若不阻燃, 很多场合就不能 使用, 如电线、电缆、煤矿运输等方面, 因此研究聚 乙烯阻燃剂具有十分重要的意义。
4 结束语 ( 1) 聚乙烯是用途最广、用量最大的塑料, 因
其氧指数低, 使其在电线、电缆、煤矿等领域的应 用受限。因此开发出符合阻燃要求的聚乙烯阻燃 体系已成为必然, 目前的研究方向是开发填充量 低、阻燃效果好、无卤、低烟、低毒的阻燃体系。
( 2) 较早使用的含卤及三氧化二锑阻燃体系, 燃烧发烟量大, 且产生有毒、有害、有强烈腐蚀性 的卤化物; 而无卤、低烟、低毒现已作为阻燃剂的 主要发展 趋势, 其方法 是在助 燃体系 中添 加 Al ( OH ) 3 或 M g( OH) 2 无机阻燃剂, 但混入量一般 在 50% ~ 60% ; 若 复 配 少 量 红 磷, 则 可 使 Al ( OH) 3 用量大大减少( 从 50% 降至 10% ) 。
于电线、电缆、煤矿等领域时使用受限, 因此对其 阻燃性能要求 越来越高, 如无卤、低烟、低 毒等。 通常阻燃剂分为无机 阻燃剂和有机 阻燃剂两大
类。以往采用的含卤有机阻燃剂, 在燃烧时发烟 量大, 且放出有毒气体, 给消防工作带来困难。若 改用无机阻燃剂氢氧化铝, 虽无毒低烟, 但添加量 要达到 60% 以上, 且使聚乙烯的 加工性、力学性 能都变差。因此, 当前的研究方向是得到填充量 较低、阻燃效果好, 且无卤、低烟、低毒的无机阻燃 体系。122