無(wú)機(jī)阻燃劑具有熱穩(wěn)定性好、不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性和有毒氣體等特點(diǎn),且價(jià)格便宜,
無(wú)機(jī)阻燃劑占各類阻燃劑一半以上。主要品種有:氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化銻、氧化鉬、氧化鋯、鉬酸銨、硼酸鋅等,其中
氫氧化鋁(ＡＴＨ)占無(wú)機(jī)阻燃劑的80%以上。但由于無(wú)機(jī)阻燃劑的阻燃效果差,添加量大,須采用新技術(shù),如超細(xì)化、表面改性、大分子鍵合等進(jìn)行改進(jìn)。
表面改性
無(wú)機(jī)阻燃劑具有較強(qiáng)的極性與親水性,同非極性聚合物材料相容性差,界面難以形成良好的結(jié)合和粘接。為改善其與聚合物間的粘接力和界面親和性,采用偶聯(lián)劑對(duì)其進(jìn)行表面處理是最為有效的方法之一。常用的偶聯(lián)劑是硅烷和鈦酸酯類。如經(jīng)硅烷處理后的ＡＴＨ,阻燃效果好,能極有效提高聚酯的彎曲強(qiáng)度和環(huán)氧樹(shù)脂的拉伸強(qiáng)度;經(jīng)乙烯 偶聯(lián)劑處理的ＡＴＨ,可用于提高交聯(lián)乙烯 醋酸乙烯共聚物的阻燃性、耐熱性和抗?jié)裥?。鈦酸酯類偶?lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑可以并用,能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。經(jīng)過(guò)表面改性處理后的ＡＴＨ表面活性得到了提高,增加了與樹(shù)脂之間的親和力,改善了制品的物理機(jī)械性能,增加了樹(shù)脂的加工流動(dòng)性,降低了ＡＴＨ表面的吸濕率,提高了阻燃制品的各種電氣性能,而且可將阻燃效果由Ｖ 1級(jí)提高到Ｖ 0級(jí)。
超細(xì)化 目前,
ＡＴＨ的超細(xì)化、納米化是主要研究開(kāi)發(fā)方向。ＡＴＨ的大量添加會(huì)降低材料的機(jī)械性能,而采用超細(xì)化的,特別是納米級(jí)的ＡＴＨ填充塑料,會(huì)起到剛性粒子增塑增強(qiáng)的效果。這是由于阻燃作用的發(fā)揮是由化學(xué)反應(yīng)所支配的,對(duì)于等量的阻燃劑,其粒徑愈小,比表面積就愈大,阻燃效果就愈好。另一方面,超細(xì)化、納米化的ＡＴＨ,增強(qiáng)了界面的相互作用,可以更均勻地分散在基體樹(shù)脂中,更有效地改善共混料的力學(xué)性能。如在ＬＤＰＥ/ＥＶＡ(70/30)中填充美國(guó)Ｓｏｌｅｍ公司開(kāi)發(fā)的粒徑為10μｍ的ＡＴＨ,擠塑能力可提高40%。 3 幾種新型阻燃技術(shù) 3.1 消煙技術(shù)
在火災(zāi)中,煙是最先產(chǎn)生和最易致死且貽誤救火時(shí)機(jī)的因素,所以當(dāng)代的“阻燃”是與“抑煙”相提并論的,而且對(duì)某些塑料,如ＰＶＣ而言,“抑煙”比“阻燃”更為重要[18,20]。含鹵高聚物、鹵系阻燃劑和銻類化合物是主要的發(fā)煙源。因此除了
阻燃劑的非鹵化是減少發(fā)煙量的主要途徑外,對(duì)ＰＶＣ等含鹵高聚物采用添加消煙劑是解決發(fā)煙的另一條措施。鉬化物迄今被認(rèn)為是最好的消煙劑,如ＳｈｅｍｌｎＷｉｌｌｉａｍｓ公司開(kāi)發(fā)的Ｋｅｇａｄ911Ａ是含少量鋅和鉬的絡(luò)合物,在ＰＶＣ中添加4%,聚合物的發(fā)煙量可減少1/3。由于鉬化物較貴,采用硼酸鋅、二茂鐵、
氫氧化鋁、硅的化合物等與少量鉬化物復(fù)配,是解決消煙問(wèn)題較現(xiàn)實(shí)的途徑,如東莞宏泰基阻燃材料有限公司開(kāi)發(fā)的NDZ-201是氧化鈦和氫氧化鋁等的復(fù)合物。
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阻燃劑微膠囊化技術(shù)
微膠囊化技術(shù)可防止阻燃劑遷移、提高阻燃效力、改善熱穩(wěn)定性、改變劑型等許多優(yōu)點(diǎn),對(duì)組分之間復(fù)合與增效,以及制造多功能阻燃材料也十分有利。國(guó)內(nèi)目前正在探索,
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