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阻燃材料包括有機阻燃材料和無機阻燃材料。目前,阻燃材料是添加阻燃劑后能達到阻燃效果的材料。一般來說,阻燃劑種類繁多,分為有機阻燃劑和無機阻燃劑。有機阻燃劑具有良好的阻燃效果和較少的添加劑。然而,有機阻燃劑在燃燒過程中有大量煙霧和釋放有毒氣體的缺點。無機材料具有無毒、無煙、無揮發(fā)性、價格低廉等優(yōu)點,但添加劑較多。
01 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀阻燃劑是聚合物合成材料的助推器。阻燃劑可阻燃聚合物材料,避免材料燃燒,防止火災(zāi)蔓延,促進合成材料的消煙、自熄和易燃。
02 常用阻燃劑優(yōu)缺點分析近年來,隨著塑料產(chǎn)品產(chǎn)量的增加和安全標準的提高,阻燃材料得到了廣泛的應(yīng)用。阻燃材料一般可分為有機阻燃材料和無機阻燃材料。鹵素添加劑是主要的有機阻燃材料。無機材料不僅具有一定的阻燃作用,還產(chǎn)生氯化氫,防止吸煙。此外,無機阻燃材料無毒、無腐蝕、價格低廉。美國、日本等國家的無機阻燃材料消費超過60%,而中國的無機阻燃材料消費不到10%。
鹵素阻燃劑不僅產(chǎn)量較大,而且應(yīng)用較廣泛。添加阻燃劑的材料可以釋放鹵化氫,獲得燃燒過程中的自由基,防止燃燒鏈的傳遞,然后產(chǎn)生低活性的自由基來減緩燃燒。鹵素阻燃劑一般用于熱塑性材料和熱固性材料,不僅與聚合物兼容,而且使用方便,廣泛應(yīng)用于汽車、包裝、紡織等行業(yè)。
2.二 磷系阻燃劑無機磷阻燃劑主要包括磷酸鹽、紅磷等,廣泛應(yīng)用于紅磷,紅磷屬于較好的阻燃劑,但在實際應(yīng)用中,紅磷阻燃材料易氧化,釋放有害的劇毒氣體,燃燒粉塵易導(dǎo)致爆炸,樹脂混合成型有一定的風(fēng)險,因此磷阻燃材料的使用有限。改進后的紅磷阻燃劑添加了金屬氫氧化物,在一定程度上解決了聚合物材料的毒性問題。
2.3 氮阻燃劑常用品種有三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)通常需要添加協(xié)同劑。氮/磷是較常用的協(xié)同阻燃系統(tǒng),主要用于PA、PU、PO、PET、PS、PVC等樹脂中。
三聚氰胺氰尿酸鹽是一種含氮的無鹵環(huán)保阻燃劑,特別適用于無填料PA6和PA66.粉末和顆粒有兩種形式。當產(chǎn)品阻燃聚酰胺泡沫時,碳泡沫層保護聚合物,保溫和氧氣。
2.4 金屬氧化物阻燃劑金屬氧化物阻燃劑主要以單質(zhì)或化合物的形式向阻燃基底添加本質(zhì)阻燃無機元素,通過化學(xué)或物理變化與聚合物充分混合阻燃氣相或凝聚相。
氫氧化鋁是無機氫氧化物銷量較高的阻燃劑,主要用于200個加工溫度℃以下人造橡膠、熱固性樹脂和熱塑性塑料。氫氧化鋁阻燃塑料在火焰中煙霧較小是一個突出的優(yōu)點。
氫氧化鎂是一種熱穩(wěn)定性更好的無機阻燃劑,超過300℃它仍然穩(wěn)定,廣泛應(yīng)用于許多人造橡膠和樹脂,包括工程塑料和其他高溫加工樹脂。阻燃和消煙聚合物系統(tǒng)。ATH復(fù)合阻燃效果優(yōu)于單獨使用。
03 阻燃劑未來的發(fā)展趨勢近10年來,我國阻燃劑的增長率保持在15%~目前年消費量約為57萬噸,2019年阻燃劑消費量將增加到84萬噸左右。雖然我國阻燃劑總消費量高于世界平均水平,但阻燃材料的應(yīng)用遠低于世界平均水平,與歐美發(fā)達國家差距較大。
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