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公司新闻
阻燃剂的发展及其在阻燃塑料中的应用
发布者:宏泰基  发布于:2019/3/29 8:18:09  点击率:201

1 阻燃剂的发展

  高聚物(各种塑料包括工程塑料)的阻燃技术,当前主要是以添加型溴系阻燃剂为主,常用的有十溴二苯醚、八溴醚、四溴双酚A、六溴环十二烷等,这中间尤以十溴二苯醚使用量最大。

  溴系阻燃剂的优点在于它们的分解温度大多在200℃300℃左右,与各种高聚物的分解温度相匹配,因此能在最佳时刻于气相及凝聚相同时起到阻燃作用,有添加量最小,效果最好的美称。阻燃剂家族中的其他品种有磷系、三嗪系、硅系、膨胀型、无机填料等。而无机磷系中的红磷,由于是纯阻燃元素,所以阻燃效果好,应用面较广,但它色泽鲜艳,因而应用受到部分限制。红磷的应用要注意微粒化和表面包覆(胶囊化),这样使它在高聚物中分散性好,与聚合物的相容性好,不易迁移,能保持高聚物的难燃性能长久。另外,聚磷酸铵的聚合度是决定上述两种产品质量的关键,聚合度越高,阻燃防火效果越好。三嗪系阻燃剂主要是三聚氰胺及其衍生物,这类阻燃剂有多重反应功能,有优异的热稳定性、耐久性和耐候性。它们的阻燃效果好,与高聚物相容性也好,因此应用面也广。常用的有三聚氰胺、三聚氰胺尿氰酸盐(MCA)等。  

  由于无机阻燃剂需要添加的量很大,在某些特殊的情况下会超过高聚物本身的量,因此,势必对高聚物的物理机械性能产生非常大的影响,这就要求对无机阻燃剂作出处理,即微粒化、表面活化。微粒化的目的是让它们在高聚物中分散均匀,在体相中处处起到阻燃作用。实验证明,要达到同一阻燃标准,微粒化可适当减少用量。另外表面活化就是为了使无机阻燃剂与高聚物之间相容性好,这样可以减轻由于大量无机阻燃剂加入而使高聚物本身机械强度的下降

塑料阻燃技术

  一般来讲,高聚物阻燃技术主要分为添加型与反应型两种方式,而在所谓的”塑料”概念下,主要是以添加型为主。即在普通粒料中添加与之匹配的阻燃剂,在搅拌机内充分混合,然后进入以双螺杆挤出机为主的混炼装置重新造粒,制备出阻燃改性的“阻燃塑料”。以下就热塑性通用塑料、热塑性工程塑料和热固性塑料中常用的PP、PE、PS、HIPS、ABS、PC等塑料的阻燃技术作简单介绍。 

阻燃聚丙烯

  ①卤-锑体系,即气相阻燃机理。常用的卤系阻燃剂是十溴二苯醚、六溴环十二烷、八溴醚、四溴双酚A等,加上阻燃协效剂三氧化二锑,具有添加量少,阻燃效果好的特点。

  ②用含溴烷基磷酸酯来处理PP。这类阻燃剂兼有PBr协同效应,使阻燃效果显著,同时还能改善PP的流变性及加工性能,对PP的物理机械性能影响也小。

  ③膨胀型阻燃剂,这类PN系阻燃剂具有高效、热和光稳定性高、低毒、低烟、低腐蚀,对加工和机械性能影响小,不会引起环境污染。在PP中只要添加2530份即可达到UL94V0级。

  ④丙烯酸五溴苄酯与三元乙丙橡胶的接枝共聚物阻燃的聚丙烯。这类阻燃处理的PP具有很高的抗冲击强度,在某些场合可用作工程塑料。

  ⑤无机填充料阻燃聚丙烯所谓的无机填充料即指氢氧化铝和氢氧化镁,它们具有阻燃、抑烟的作用。但要达到预期的效果,微粒化及表面处理是关键技术,应用于不同塑料。

阻燃聚乙烯

  ①一般来讲,适用于PP的阻燃剂都可用于PE处理技术中,某些芳香族溴系阻燃剂(如十溴二苯醚)在PE特别是在LDPE上的应用效果会更好一些。

  ②这里还要指出,氯系阻燃剂如氯化石蜡、敌克隆(美国西方石油化工公司产品商品名)在某些场合中应用效果会更好。

阻燃聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯

  ①对于挤出PS泡沫来讲,使用普通的六溴环十二烷(HBCD)即可达到阻燃目的。

  ②对于常用的普通聚苯乙烯阻燃,要求使用热稳定性能好的HBCD。

  ③高抗冲聚苯乙烯阻燃技术更难,由于它要用于电子、电器元件,阻燃级别要求更高,需达到UL94V0级(美国的一种阻燃标准)。常用的溴系阻燃剂有十溴二苯醚、溴化环氧树脂(BER)、耐高温HBCD等。

阻燃ABS

  ①处理ABS阻燃时一定要考虑冲击强度是否下降、热变形温度、熔体流动指数和光稳定性是否受到影响。常用的有十溴二苯醚、溴化环氧树脂(BER)、四溴双酚A等。

  ②这里为保证ABS原有的抗冲击强度、光泽性以及透明度,可使用胶体五氧化二锑为阻燃协效剂。

  ③GE公司开发的阻燃硅树脂SFR100和SFR1000能有效地应用于聚烯烃阻燃处理中。

阻燃聚碳酸酯

  PC本身有一定阻燃性能,可达到UL94V2级,但要获得V0级水平则需要作阻燃处理。

  ①一般来讲,作为PC的添加型阻燃剂有含溴芳基磷酸酯、四溴双酚A、十溴二苯醚、聚二溴苯醚等,其中含BrP阻燃剂会更有效。

  ②与阻燃ABS一样,利用含活性官能团的氧化膦单体比如TPO去制备含磷阻燃共聚PC。

  ③利用PC本身特性制备的PC/PBT、PC/ABS、PC/PET塑料合金的阻燃处理,一般都是利用添加型阻燃剂。PC/PBT溴代聚苯乙烯(BPS)、含溴芳基磷酸酯等。PC/ABS三苯基磷酸酯(TPP)、三甲基磷酸酯(TCP)、间苯二酚双磷酸酯(RDP)以及含溴芳基磷酸酯等。PC/PETTPP、RDP等。

来源:宏泰基阻燃材料,宏泰基阻燃剂。转载请注明出处。

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