阻燃劑其按元素種類分為：鹵系、磷系、鹵-磷系、氮系、硅系、鋁鎂系等，按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為無(wú)機(jī)阻燃劑、有機(jī)阻燃劑、高分子阻燃劑等，按阻燃劑與被阻燃材料關(guān)系分為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑。
通常在塑料阻燃改性中常采用的方法是添加型阻燃劑共混改性。PP（聚丙烯）阻燃常采用的阻燃劑包括：鋁鎂系阻燃劑，即氫氧化鎂、氫氧化鋁；磷系阻燃劑，紅磷母粒等；氮系阻燃劑MCA、MA等；有些還采用有機(jī)硅阻燃劑。
聚丙烯質(zhì)地發(fā)脆，抗沖擊性能較差，如果在聚丙烯中引入相溶性差或親和力差的無(wú)機(jī)材料，客觀上起到了填充作用，往往會(huì)使聚丙烯的機(jī)械性能更加惡化，拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足指標(biāo)，目前改善的方法常采用增韌劑增韌，增韌劑價(jià)格高，增韌的同時(shí)材料的剛性又變差，很可能失去使用聚丙烯原本價(jià)值。所以對(duì)于聚丙烯最好不采用無(wú)機(jī)填充方式改性或降低成本，在充分利用其自身特點(diǎn)同時(shí)適當(dāng)改進(jìn)性能指標(biāo)為上策。
做阻燃聚丙烯通常采用的阻燃劑有鹵系（一般為溴系）；無(wú)機(jī)的氫氧化鎂、氫氧化鋁；磷系，紅磷等；氮系MCA、MA等及有機(jī)硅系。
氫氧化鎂等屬于無(wú)機(jī)阻燃劑，阻燃機(jī)理是燃燒時(shí)釋放出結(jié)合的水，同時(shí)高填充量也降低了有機(jī)材料的可燃性。用氫氧化鎂等阻燃優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保性好，不釋放煙霧，不產(chǎn)生有害和有爭(zhēng)議的氣體，成本低廉。缺點(diǎn)是添加量大且親和力差，V0阻燃級(jí)別一般添加比例≥65％，這樣高的添加量可以認(rèn)為阻燃的PP中無(wú)機(jī)填料占到整個(gè)體系的2/5以上。直接導(dǎo)致的后果是阻燃PP比重大，超過(guò)1.5；拉伸強(qiáng)度由普通未阻燃PP的23左右下降到18以下；伸長(zhǎng)率由23左右下降到1.3；沖擊強(qiáng)度由15下降到1左右。嚴(yán)重惡化了PP的性能。所以往往被采用在軟化點(diǎn)要求高而其它性能可以忽略的場(chǎng)合。
磷系阻燃劑多為液體，閃點(diǎn)低，高溫可能釋放有毒氣體，在聚丙烯中應(yīng)用不多。固體的紅磷也是PP阻燃常采用的阻燃劑，相比氫氧化鎂等阻燃劑的高填充紅磷阻燃劑有明顯優(yōu)勢(shì)。其一般添加比例在8％－12％可以做到離火自熄，經(jīng)過(guò)包覆處理的紅磷吸潮性和易燃性大為改觀?？梢越?jīng)受300℃以下的溫度，在加工過(guò)程中一般不易失火。用紅磷阻燃更加適用于黑色或紅色制品，其它顏色很難對(duì)紅色形成遮擋。紅磷的另外缺點(diǎn)就是阻燃的材料氧指數(shù)比較低，相溶性不夠好，流動(dòng)性差。適合對(duì)制品外觀、性能等要求不高的場(chǎng)合使用。
溴類阻燃劑是鹵系阻燃劑中的“代表作”，由于溴分子大于氯分子，且鍵能小，阻燃效率高。所以現(xiàn)在鹵系阻燃劑多采用溴類。人們對(duì)鹵素阻燃劑研究比較深入，透徹。原因是其阻燃效果好，效率高，使用方便，與樹(shù)脂相溶性最好且便于加工，用其阻燃的制品力學(xué)性能好，且性價(jià)比高，技術(shù)成熟。常用于PP阻燃的鹵系阻燃劑包括包括十溴二苯醚，四溴雙酚A，八溴醚，十溴二苯乙烷，四溴醚，溴代聚苯乙烯，六溴環(huán)十二烷及氯化石蠟，得克隆，CPE等。其各自有其阻燃特點(diǎn)，十溴二苯醚是塑料阻燃劑的“老大哥”。其技術(shù)成熟，產(chǎn)量高，價(jià)格低，通用性強(qiáng)。在PP阻燃中也常常采用。目前面臨的問(wèn)題是歐盟的非議使其為原料的產(chǎn)品出口受到很大限制。十溴二苯乙烷是其升級(jí)品種，環(huán)保性能好，公認(rèn)不含多溴聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚，阻燃性能與十溴二苯醚幾乎相當(dāng)，主要是為了應(yīng)對(duì)歐盟的RoHS指令，但是目前使用成本相對(duì)也要提高。八溴醚是阻燃PP最常用的阻燃劑，其主要特點(diǎn)是阻燃PP效率高，相對(duì)十溴二苯醚等達(dá)到相同阻燃等級(jí)其用量小很多，使用成本較為經(jīng)濟(jì)，但是八溴醚的致命缺點(diǎn)是不耐遷移，容易起霜，所以用其阻燃的PP經(jīng)常出現(xiàn)表面冒霜現(xiàn)象。尤其用于帶顏色的制品難以忍受。另外八溴醚在共聚聚丙烯和工程聚丙烯中阻燃效率大大降低，往往效果不很理想。其它類鹵系阻燃劑在不考慮成本的情況下都可以用于聚丙烯。其在力學(xué)性能和加工適宜度方面各有優(yōu)劣。
溴系阻燃劑阻燃聚丙烯遇到的最大問(wèn)題體現(xiàn)在環(huán)保性能，制品的機(jī)械性能和使用成本等方面。環(huán)保問(wèn)題是溴系阻燃劑討論最多的話題，自從RoHS指令頒布并實(shí)施，環(huán)保性就成為溴系阻燃劑經(jīng)常爭(zhēng)論的話題，對(duì)于出口型企業(yè)來(lái)說(shuō)面臨成本增加，利潤(rùn)降低，市場(chǎng)萎縮的考驗(yàn)。八溴二苯醚和六溴苯已經(jīng)成為公認(rèn)的“天敵”，產(chǎn)生“二惡英”已經(jīng)成為公認(rèn)，目前幾乎市場(chǎng)難以見(jiàn)到，十溴二苯醚在備受爭(zhēng)議之后被放在了豁免令里，雖然歐盟同意了，但其市場(chǎng)前景不容樂(lè)觀，畢竟經(jīng)歷了“談溴色變”的時(shí)代。一朝被蛇咬，十年怕井繩嘛。取而代之十溴二苯乙烷，因?yàn)槟壳斑€沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其燃燒時(shí)產(chǎn)生“二惡英”。十溴二苯乙烷目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有多家工廠在生產(chǎn)，價(jià)格下降不少。其應(yīng)用與十溴二苯醚近乎相同，理論上其耐遷移性要好于十溴二苯醚，實(shí)際結(jié)果往往低于預(yù)期值。使用十溴二苯乙烷阻燃聚丙烯V2級(jí)以上，阻燃劑與協(xié)效劑總量一般要超過(guò)總體系的12％，阻燃效率不是很理想。并且客觀起到填充作用，材料的機(jī)械性能有惡化趨勢(shì)。
目前許多pp改性生產(chǎn)商開(kāi)始采用阻燃母粒替代阻燃劑粉料對(duì)材料阻燃改性的方法，阻燃母粒也稱阻燃母料、防火母粒。在國(guó)外稱其為“濃縮物”，意之阻燃劑的濃縮。阻燃母粒產(chǎn)生已經(jīng)有幾十年歷史，其最初主要是解決阻燃劑粉料使用過(guò)程中分散不均，揚(yáng)塵污染嚴(yán)重的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)歷代的發(fā)展，大量科學(xué)手段和新型技術(shù)的應(yīng)用，人們對(duì)阻燃母粒的研究已經(jīng)不僅僅局限與分散、防止污染這些常規(guī)問(wèn)題上了。其已經(jīng)形成一個(gè)獨(dú)立學(xué)科并發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的行業(yè)。大量的技術(shù)研究和應(yīng)用使阻燃母粒成為高科技、高技術(shù)型的產(chǎn)品。阻燃母粒經(jīng)過(guò)特別的工藝和原料組合，阻燃效率要比使用阻燃劑粉料大大提高，添加量的減少使得其比直接使用粉料更能降低成本，制品機(jī)械性能也更好。
來(lái)源：宏泰基阻燃材料，宏泰基阻燃劑。轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
更多咨詢請(qǐng)關(guān)注：阻燃劑，MCA阻燃劑、硅橡膠阻燃劑、紅磷阻燃劑、工程塑料阻燃劑等
微信
手機(jī)站