阻燃劑的新發展
目前,所用主要有含鹵化合物、含磷化合物、鹵一磷化合物、無機添加劑及膨脹型。其中含鹵的目前世界上產(chan) 量最大的有機阻燃劑之一,但由於(yu) 鹵係阻燃劑在燃燒時會(hui) 產(chan) 生有毒、腐蝕性氣體(ti) 及煙霧,造成二次汙染,引起了人們(men) 的普遍關(guan) 注。阻燃劑無鹵化呼聲日益高漲,2003年11月,歐盟國家已經明令禁用溴二苯醚和十一溴二苯醚等含鹵素阻燃劑。而無機添加型阻燃由於(yu) 添加量大,對材料(高聚物)性能,尤其是力學性能影響嚴(yan) 重,也不是理想的阻燃劑。
在無鹵阻燃體(ti) 係中,膨脹阻燃劑是重要的一類。膨脹阻燃劑優(you) 於(yu) 含鹵阻燃劑之處在其燃燒時煙霧小,而求放出的氣體(ti) 無害。另外,膨脹阻燃劑生成的碳層可以吸附熔融、著火的聚合物,防止其低落而傳(chuan) 播火災,因此它是比較有發展前途的阻燃劑。無機水合物的阻燃劑將被複合型具有協同效應的阻燃劑所替代,其中納米複合材料將作為(wei) 阻燃的一種新途徑。
1. 氮係
磷酸氫二銨【(NH4)2HPO4】、氯化銨(NH4CI)、硫酸銨【(NH4)2SO4】等銨鹽目前已經很少使用,近期開發成功了三聚氰胺基聚合物,可用於(yu) 聚氨酯和聚酰的阻燃,起作用較為(wei) 明顯。這種阻燃劑不需添加其他任何助劑,且添加量少,可用於(yu) 多種聚合物,具有良好的經濟效益。
2膨脹性石墨
膨脹性石墨(EG)是近期發展起來的一種無鹵無機膨脹膨脹型,它資源豐(feng) 富、製造簡單、價(jia) 格低廉、無毒、低煙,當其與(yu) 某些協效劑共同使用時,阻燃效果良好的。可用做EG阻燃協效劑的有:
(1) 磷化合物:如紅磷、聚磷酸銨、三聚氰胺磷酸鹽、磷酸胍。
(2) 金屬氧化物:如三氧化二銻、五氧化二銻、氧化鎂、硼酸鋅(2ZnO·3B2O3·3.5H2O)、八鉬酸銨等。 
3.超細化
目前,AI(OH)3、Mg(OH)2的超細化、納米化是主要研究開發方向。大量添加AI(OH)3、Mg(OH)2會(hui) 降低材料的機械性能,然而充填微細化AI(OH)3、Mg(OH)2,反而會(hui) 起到剛性粒子增速增強的效果,特別是納米級材料。阻燃作用石油化學反應支配的,等量的阻燃劑,其粒徑愈小,比表麵積就愈大,阻燃效果就愈好,阻燃效果就愈好了。超細化也是從(cong) 親(qin) 和性方麵考慮的,正因為(wei) AI(OH)3、Mg(OH)2增強了界麵的相互作用,其可以更均勻等分散在基體(ti) 樹脂中,從(cong) 而能更有效地改善共混科的力學性能。例如,在EEA樹脂中添加等量AI(OH)3時,AI(OH)3的平均粒徑越小,共混科的拉伸強度就越高。
4.表麵改性
無機阻燃劑具有較強的極性與(yu) 親(qin) 水性,同非極性聚合物材料相容性差,界麵難以形成良好的結合和粘接。為(wei) 改善AI(OH)3、Mg(OH)2與(yu) 聚合物間的粘接力和界麵親(qin) 和性,用偶聯劑對AI(OH)3、Mg(OH)2阻燃劑進行表麵處理是最為(wei) 有效的方法之一。
AI(OH)3、Mg(OH)2通常有的偶聯劑是矽烷和鈦酸酯類。經矽烷處理後的AI(OH)3、Mg(OH)2,阻燃效果好,能有效提高聚酯的彎曲強度和環氧樹脂的拉伸強度;經乙烯一矽烷處理的AI(OH)3、Mg(OH)2,可用於(yu) 提高交聯乙烯一醋酸乙烯共聚物的阻燃性、耐熱性和抗濕性。
鈦酸酯類偶聯劑和矽烷偶聯劑可以並用,能產(chan) 生協同效應。經過表麵改性處理後的AI(OH)3、Mg(OH)2,表麵活性得到了提高,增加了與(yu) 樹脂之間的親(qin) 和度,改善了製品的物理機械性能,增加了樹脂的加工流動性,降低了AI(OH)3、Mg(OH)2表麵的吸濕率,提高了阻燃製品的各種電氣性能,而且可將阻燃效果由FV–1級提高到FV–0級。
5大分子鍵合處理
用大分子鍵合方式處理氫氧化鋁、氫氧化鎂的效果優(you) 於(yu) 鋁酸酯類偶聯劑。改性後的AI(OH)3、Mg(OH)2的表麵張力均明顯下降,其中表麵張力的極性分量大幅度下降而色散分量稍有提高。且非極性液體(ti) 預處理過的AI(OH)3、Mg(OH)2的接觸角度小,而極性液體(ti) 與(yu) 它的接觸較一般明顯增大。因而可改善填充後聚合物的機械性能。 
6.泡沫整理法
泡沫整理法是將以泡沫的形式施加到織物上,是一種節水、節能有益於(yu) 環境保護的新方法,適用於(yu) 紡織品的各種後整理。如Autofoam泡沫整理係統,通過特殊的施加裝置,對地毯、絨類織物的阻燃整理還可以取得其他方法無法到達的良好效果。
7.阻燃增效劑
有些阻燃劑,特別是無機阻燃劑單獨使用時,阻燃效果並不是很好,總有些不足的地方,克服的方法是添加與(yu) 阻燃劑有協同效應的所謂增效劑。通常選用銻-磷、磷-氮等協同體(ti) 係。
(1) 微膠囊增加劑:紅磷阻燃效率高、用量少、適用麵廣,微膠囊化的紅磷克服了紅磷吸濕、易著色、以爆炸等缺點。由於(yu) 阻燃劑微膠囊化提高了阻燃劑的熱穩定性及強度,因此很有發展潛力。微膠囊紅磷是主要的阻燃協效劑之一,它對AI(OH)3、Mg(OH)2、氮等阻燃體(ti) 係都有協同作用。
(2) 硼酸鋅阻燃增效:硼酸鋅(2ZnO·3B2O3·3.5H2O)和AI(OH)3、Mg(OH)2有較好的協同作用,它具有促進材料燃燒時的磷化和抑煙作用。單獨使用時,硼酸行也是一種。實驗發現,在EVA體(ti) 係中,硼酸鋅部分代替AI(OH)3後,成碳量可以增加10倍,而且是印染方式轉為(wei) 有煙燃燒方式。
(1) 阿
(2) 開發各種混紡織物用耐久阻燃劑。
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