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    阻燃剂的分类及特点添加时间:2023-09-17

    阻燃剂按使用方法可分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂两大类。目前塑料工业中常用的是添加型阻燃剂。按化合物的种类,添加型阻燃剂又可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂两大类。无机无卤阻燃剂主要包括二乙基次膦酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐,三氧化二锑、氢氧化铝、次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化镁、硼化合物等;有机阻燃剂主要包括氯化石蜡、全氯戊环癸烷、PE-C、溴代烃、溴代醚、磷酸酯、含卤磷酸酯等。下面对阻燃剂的分类及特点作详细介绍。

     

    1,磷系阻燃剂 主要有红磷、次磷酸铝、二乙基次膦酸铝、磷酸盐、磷酰胺、三聚氰胺聚磷酸盐,三聚氰胺氰尿酸盐等无机化合物。

    (1)二乙基次膦酸铝是有机阻燃剂,特别在耐高温方面比普通阻燃剂具有优势,在TPE,PET,PBT,PA6,PA66中具有优异阻燃性能,可与三聚氰胺聚磷酸盐MPP,氢氧化铝,铝粉,三聚氰胺氰脲酸盐复配MCA使用。

    (2)红磷是一种受到高度重视的阻燃剂,可用于许多塑料、橡胶、纤维及织物中,有时需与其他助剂配合,才能发挥其阻燃作用。磷酸很容易与氨反应,从溶液中很快析出两种结晶的磷酸铵盐:NH2H2PO4、(NH2)2HPO4。它们均可作为阻燃剂用于塑料、涂料、织物等方面。

    (3)次磷酸铝分子量:221.96,为白色粉末、PH值3—5,CAS号7784-22-7,次磷酸铝阻燃剂粒径很小,白度高,磷含量非常高,是非常有效的酸来源,能与MCA阻燃剂,MPP阻燃剂复配阻燃。具有热稳定性好,在加工中不引起聚合物的分解,也不影响塑料模制组合物的特点。也可以与MHB复配,在极低的添加量情况下可以用于聚丙烯PP V-2阻燃,满足低卤环保的要求。同时在电缆电缆中阻燃比较成熟。

    (4)其他含磷阻燃,比如聚磷酸铵,MPP阻燃剂,磷酸酯类等

     

    2,氢氧化铝,Al(OH)3,氢氧化铝习惯上称为水合氧化铝。为白色细微结晶粉末,含结晶水34.4%,在200℃以上脱水,可大量吸收热量。另外,氢氧化铝加入塑料中,在燃烧时放出的水蒸气白烟将聚合物燃烧产生的黑烟稀释,起掩蔽作用,因此又具有减少烟雾和有du气体的作用。

     

    3,氢氧化镁Mg(OH)2比氢氧化铝阻燃性稍差,分解温度更高,在塑料中添加量大,会影响到机械强度。经偶联剂表面处理后,可改善其与树脂的结合力,使之兼具阻燃和填充双重功能。常用于EP、PF、UP、ABS、PVC、PE等。

     

    4,三氧化二锑(Sb2O3)它是无机阻燃剂中使用最为广泛的品种。由于它单独使用时效果不佳,常与有机卤化物并用,起到协同作用,称为协效剂。它具有优良的阻燃效果,可广泛用于PVC和聚烯烃类及聚酯类等塑料中。但它对鼻、眼、咽喉具有刺激作用,吸入体内会刺激呼吸器官,与皮肤接触可以引起皮炎,使用时应注意防护。硼化合物 主要品种有硼酸锌和硼酸钾。特别是硼酸锌,可作为三氧化二锑的替代品,与卤化物有协同作用,阻燃性不及三氧化二锑,但价格仅为三氧化二锑的1/3。主要用于PVC、聚烯烃、UP、EP、PC、ABC等,最高可取代三氧化二锑用量的3/4。

     

    5,氯化石蜡常用氯含量达70%左右的氯化石蜡。它为白色粉末,与天然树脂、塑料的相容性良好,常与三氧化二锑并用。氯化石蜡的化学稳定性好,价廉,可作为PE、PS、聚酯、合成橡胶的阻燃剂。但其分解温度较低,在塑料成型时有时会发生热分解,因而有使制品着色和腐蚀金属模具的缺点。

     

    6,全氯戊环癸烷一般为白色或淡黄色晶体,不溶于水,氯含量为73.3%。热稳定性及化学稳定性很好,无毒,多用于PE、PP、PS及ABS树脂。

     

    7,PE-C 通常氯含量为35%~40%或68%,无毒。作为阻燃剂可用于聚烯烃、ABS树脂。由于PE-C本身是聚合材料,所以作为阻燃剂使用时,不会降低塑料的物理力学性能,耐久性良好。

     

    8,溴代物是高效的阻燃剂,一般阻燃性是氯代烃的2~4倍。六溴环十二烷为黄色粉末,可用于PP、PS泡沫塑料,是一种优良的阻燃剂。一氯五溴环己烷为白色粉末,溴含量为77.8%,氯含量为6.8%,为PS及其泡沫塑料的专用阻燃剂。六溴苯的热稳定性好,毒性低,能满足较高要求的树脂成型加工技术要求,用途较广,可用于PS、ABS、PE、PP、EP和聚酯等。十溴联苯醚是目前应用最广的芳香族溴化物,热稳定性好,阻燃效率高。可用于PE、PP、ABS、PET等制品中,如与三氧化二锑并用,效果更佳。四溴双酚A为多用途阻燃剂,可作为添加型阻燃剂,也是目前最有实用价值的反应型阻燃剂之一。作为添加型阻燃剂,可用于HIPS、ABS、AS及PF等。其产量在国内外有机溴阻燃剂中占首位。

     

    9,有机磷化物是添加型阻燃剂的重要品种,其阻燃效果优于溴化物。磷酸酯是常用增塑剂,具有增塑和阻燃的双重功效。含卤磷酸酯分子中含有卤和磷,由于两者具有协同作用,所以阻燃效果较好,是一类优良的添加型阻燃剂。其中三(2,3-二氯丙基)磷酸酯、三(2,3-二氯丙基)磷酸酯,适用于聚烯烃、聚酯、PVC、PU等。

     

    总之,常见阻燃剂中,目前无卤取代有卤是一种大的趋势,而无卤阻燃剂要达到V-0阻燃,添加量大,对材料力学性能有影响,所以,对阻燃剂表面改性,粒径超细化,配方配方的完善是未来重点研究的方向。比如把二乙基次膦酸铝ADP,聚磷酸铵APP,次磷酸铝AHP,MCA,MPP阻燃剂表面改性后,其阻燃效率有一定提高,添加量减少,甚至能一定程度提高分解温度。