無鹵阻燃劑是含鹵聚合物組成的阻燃混合物,無鹵阻燃添加劑主要以磷系化合物和金屬氫氧化物為主。這兩類化合物,燃燒時不揮發、不產生腐蝕性氣體,被稱為無危害阻燃劑,另外還有硅系阻燃劑及氮系阻燃劑等幾類新型的無鹵阻燃劑。這些新型的無鹵阻燃劑成為了符合國際標準發展趨勢的新產品。無鹵阻燃劑還包括膨脹型無鹵阻燃劑,它主要通過凝聚相發揮作用。在較低溫度下,由酸源產生能酯化多元醇(碳源)和可作為脫水劑的酸;在稍高的溫度下,酸與多元醇(碳源)進行酯化反應,而體系中的胺則作為此酯化反應的催化劑,加速反應進行;體系在酯化反應前或酯化過程中熔化;反應過程中產生的水蒸汽和由氣源產生的不燃性氣體使已處于熔融狀態的體系膨脹發泡,與此同時,多元醇和酯脫水碳化,形成無機物及炭殘余物,且體系進一步發泡;反應接近完成時,體系膠化和固化,然后形成多孔泡沫碳層。如聚多磷酸銨、三聚氰胺、膨脹型石墨、三聚氰胺磷酸鹽、硼酸鋅、TGIC。無鹵阻燃劑具有優良的阻燃性能,且低煙、低毒、無腐蝕性氣體產生。青島塑料無鹵阻燃劑
膨脹型無鹵阻燃劑(IFR)是一種環保的綠色阻燃劑,不含鹵素,也不采用氧化銻為協同劑,其體系自身具有協同作用。含膨脹型阻燃劑的塑料在燃燒時表面會生成炭質泡沫層,起到隔熱、隔氧、抑煙、防滴等功效,具有優良的阻燃性能,且低煙、低毒、無腐蝕性氣體產生,符合未來阻燃劑的研究開發方向,已經成為國內外較為活躍的阻燃劑研究領域之一。膨脹型無鹵阻燃劑有三個基本要素。即酸源、炭源和氣源。酸源又稱脫水劑或炭化促進劑,一般是無機酸或燃燒中能原位生成酸的化合物,如磷酸、硼酸、硫酸和磷酸酯等;炭源也叫成炭劑,它是形成泡沫炭化層的基礎,主要是一些含碳量高的多羥基化合物,如淀粉、蔗糖、糊精、乙二醇、酚醛樹脂等;氣源也叫發泡源,是含氮化合物,如尿素、三聚氰胺、聚酰胺等。三組分中,酸源較為主要,比例較大,且阻燃元素含于酸源中,所以酸源是真正意義上的阻燃劑,碳源和發泡劑則是協效劑。杭州橡膠無鹵阻燃劑廠家供應含無鹵阻燃劑的塑料在燃燒時表面會生成炭質泡沫層,起到隔熱、隔氧、抑煙、防滴等功效。
尼龍無鹵阻燃劑的未來研究方向:① 材料無鹵化、低毒性。環保要求是未來材料的重點關注方向,無鹵阻燃劑的使用將是大勢所趨,因此,其用量也會與日俱增。②復配阻燃體系的研究。阻燃尼龍材料的阻燃性能是無法通過一種阻燃劑的添加來實現,需要多種阻燃體系復配并產生協同效應來達到良好的阻燃效果,因此,未來研發的重點方向之一應該是如何通過提高阻燃劑的協同效應開發出性能優異的新型阻燃劑來解決尼龍無鹵阻燃問題。③功能多樣化。目前,大多數阻燃體系在達到尼龍材料阻燃性能的同時降低了力學性能和其他電性能(如相對漏電起痕指數),因此,成功開發出功能多樣化的阻燃體系將成為未來阻燃尼龍材料發展研究的新方向。
膨脹型無鹵阻燃劑的阻燃機理一般包括三部分,即碳源(常為多羥基化合物)、酸源(如聚磷酸銨,即APP)及發泡劑(如三聚氰胺),它們是通過下述相互作用而形成炭層的:①在較低溫度(150℃左右,具體溫度取決于酸源和其他組分的性質)下,有酸源產生能酯化多元醇和可作為脫水劑的酸;②在稍高于釋放酸的溫度下,酸與多元醇(碳源)進行酯化法反應,而體系中的胺則作為此酯化反應的催化劑,加速反應進行;③體系在酯化反應前或酯化反應過程中熔化;④反應過程中產生的水蒸氣和氣源產生的不燃性氣體使已處于溶融狀態的體系膨脹發泡。與此同時,多元醇和酯脫水炭化,形成無機物及炭殘余物,且體系進一步膨脹發泡;⑤反應接近完成時,體系膠化和固化,然后形成多孔泡沫炭層。無鹵阻燃劑具備了環保這一項特點。
無鹵阻燃劑的發展方向:消煙技術,由于聚合物中加入無鹵阻燃劑后,可使發煙量增加,因此消煙成為重要的研究課題。消煙劑是能有效地減少發煙量和煙密度的添加劑。他的應用重點領域是PVC,含鉬化合物的消煙阻燃劑是較有效的消煙劑。除了三氧化鉬和八鉬酸銨之外,國外新開發的消煙劑鉬酸鋅是中毒率低和阻燃性優良的消煙劑。由于鋁化物價格昂貴,故常采用硼酸鋅、氫氧化鋁、鋅、硅和磷等化合物與少量的鉬化物進行復配之后再添加,這是解決當前消煙問題較現實的途徑。微膠囊化技術,微膠囊化能阻止無鹵阻燃劑的遷移,提高阻燃效果、改善穩定性等。微膠囊化技術的研究已成為阻燃技術研究的前沿。近年來,國外已有微膠囊化產品,效果甚佳。微粒化,氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化銻等無鹵阻燃劑,要求采用新技術、新裝置使其微粒化,以改善其流動性、加工性、提高阻燃效果等。無鹵阻燃劑未來有著廣闊的市場前景。青島塑料無鹵阻燃劑
任何無鹵阻燃劑都有其起始分解溫度。青島塑料無鹵阻燃劑
PP無鹵阻燃劑使用時為什么會失去阻燃效果?由于玻纖的加入破壞了P-N膨脹體系的阻燃機制,玻纖分布于塑料的各個地方,對于碳層的閉合有極大的破壞作用,以至于不能隔絕氧氣而達到阻燃的效果。膨脹型無鹵PP阻燃劑加入填料或其它物質后為什么會失去阻燃效果?不少廠家為了降低成本,在P-N系膨脹型無鹵阻燃劑加入一些填料,如碳酸鈣、硫酸鋇、滑石粉等,發現會失去阻燃效果。因為上述填料的加入,改變了酯化反應過程,酸源會部分的與上述填料反應,并且上述填料在材料的表面破壞了碳層的形成,導致了機制的失效。青島塑料無鹵阻燃劑
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