目前,有機(jī)鹵系阻燃劑仍然是最主要的阻燃劑產(chǎn)品之一,共近百個(gè)品種,主要是溴系阻燃劑和氯系阻燃劑。其中溴系阻燃劑有70多個(gè)品種,由于溴系阻燃劑具有阻燃效率高、用量少、對(duì)材料性能影響小、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)。目前全球使用量較大的三種有機(jī)阻燃劑產(chǎn)品十溴二苯乙烷、四溴雙酚A及六溴環(huán)二烷均屬于溴系阻燃劑。鹵系阻燃劑適用性非常強(qiáng),在許多應(yīng)用領(lǐng)域,其仍然占據(jù)重要地位。
然而,部分鹵系阻燃劑在環(huán)保及安全方面的問(wèn)題日益顯現(xiàn)。1986年,瑞士和德國(guó)科學(xué)家相繼通過(guò)的試驗(yàn)證明多溴二苯醚(PBDPO)及以其阻燃的材料在熱裂解和燃燒時(shí)會(huì)生成有毒致癌物質(zhì)多溴代二苯并二噁英(PBDD)和多溴代二苯并呋喃(PBDF),并且,部分溴系阻燃劑阻燃的高聚物在熱裂及燃燒時(shí)會(huì)生成大量的煙塵及腐蝕性氣體,對(duì)環(huán)境和生物具有危害性。
出于環(huán)保及安全方面的考量,越多的機(jī)構(gòu)和個(gè)人,特別是電子電氣行業(yè)的生產(chǎn)商和用戶對(duì)部分溴系阻燃劑持審慎態(tài)度。伴隨著《RoHS》、REACH《斯德哥爾摩公約》等指令的出臺(tái)和實(shí)施,阻燃劑無(wú)溴化乃至無(wú)鹵化的進(jìn)程將越走越快。
目前,蘋(píng)果、三星、惠普、戴爾等公司均承諾逐漸停用溴系阻燃劑,要求嚴(yán)格的甚至規(guī)定:Br<900ppm;Cl<900ppm;Br+Cl<1500ppm。阻燃材料的無(wú)鹵化勢(shì)在必行!
無(wú)機(jī)系阻燃劑雖然沒(méi)有環(huán)保方面的問(wèn)題,但因其阻燃效率低,添加量大,容易降低材料本身機(jī)械性能的關(guān)系,往往用于對(duì)機(jī)械強(qiáng)度性能要求不高的材料,且往往需要添加溴系阻燃劑以提高協(xié)同阻燃效率,其應(yīng)用領(lǐng)域具有一定的限制性。
有機(jī)磷系阻燃劑具有環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì),作為替代有機(jī)鹵系阻燃劑的優(yōu)先選擇之一。目前,產(chǎn)業(yè)界正著力于開(kāi)發(fā)新型低毒低煙、無(wú)污染的阻燃劑和阻燃材料。
1.膨脹型阻燃劑
20世紀(jì)80年代,意大利的G.Camino教授開(kāi)展一系列研究工作,建立和完善以磷、氮為主題的膨脹型阻燃體系和阻燃機(jī)理學(xué)說(shuō)。
膨脹型阻燃劑是近年來(lái)產(chǎn)業(yè)界廣為關(guān)注的新型復(fù)合阻燃劑。它具備了獨(dú)特的阻燃機(jī)制和無(wú)鹵、低煙、低毒的特性。阻燃系統(tǒng)主要通過(guò)酸源、炭源、氣源"三源"的協(xié)同作用,燃燒時(shí)于材料表面形成致密的多孔泡沫炭層,既可阻止內(nèi)層高聚物的進(jìn)一步降解及可燃物向表面的釋放,又可阻止熱源向高聚物的傳遞和隔絕氧源,從而阻止火焰的蔓延和傳播。
2.硅系阻燃劑
硅系阻燃劑,提高材料的阻燃性能,還賦予其他性能。如硅系氣凝膠,既有阻燃性能又有良好的保溫性能,在建筑保溫材料中具有良好的應(yīng)用前景。又如POSS類阻燃劑在高端國(guó)防材料中具有良好的應(yīng)用前景。
多面體倍半硅氧烷(POSS)是一類有特色的有機(jī)硅阻燃劑,在極低的添加量下可表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃、力學(xué)和熱學(xué)性能。
3.新型納米阻燃劑
采用納米技術(shù)開(kāi)發(fā)納米級(jí)阻燃劑,如納米層狀雙氫氧化物,具有純度高、粒度超細(xì)化、阻燃性能好等優(yōu)點(diǎn)。高端的納米阻燃材料可以應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,比如神舟號(hào)宇航員所穿宇航服,能夠防火抗輻射,強(qiáng)度高,耐高溫,舒適性好,綜合性能極其優(yōu)異。
4.高分子聚合物阻燃劑
高分子聚合物阻燃劑分子量交大,大分子不容易生物累積,對(duì)健康環(huán)保有利,而且,高分子聚合物阻燃劑在常規(guī)合%
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