國(guó)內(nèi)阻燃劑的品種和消費(fèi)量還是以有機(jī)阻燃劑為主，無(wú)機(jī)阻燃劑生產(chǎn)和消費(fèi)量還較少，但近年來(lái)發(fā)展勢(shì)頭較好，市場(chǎng)潛力較大。阻燃劑中最常用的鹵系阻燃劑雖然具有其他阻燃劑系列無(wú)可比擬的高效性，但是它對(duì)環(huán)境和人的危害是不可忽視的。環(huán)保問(wèn)題是助劑開(kāi)發(fā)和應(yīng)用商關(guān)注的焦點(diǎn)，所以國(guó)內(nèi)外一直在調(diào)整阻燃劑的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，加大高效環(huán)保型阻燃劑的開(kāi)發(fā)。quick888.cn
環(huán)保型阻燃劑應(yīng)用和生產(chǎn)現(xiàn)狀
隨著人們環(huán)保、安全、健康意識(shí)的日益增強(qiáng)，世界各國(guó)開(kāi)始把環(huán)保型阻燃劑作為研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的重點(diǎn)，并已經(jīng)取得了一定的成果。阻燃劑按有效元素分類(lèi)，可分為磷系、氯系、溴系和銻基、鋁基、硼基阻燃劑等。本文根據(jù)阻燃有效元素將阻燃劑分為無(wú)鹵阻燃劑、溴系阻燃劑、鹵—磷協(xié)同阻燃劑及其他阻燃劑四個(gè)種類(lèi)，分別介紹其中幾種環(huán)保且具有應(yīng)用前景的阻燃劑。
無(wú)鹵阻燃劑
無(wú)鹵、低煙、低毒的環(huán)保型阻燃劑一直是人們追求的目標(biāo)，近年來(lái)全球一些阻燃劑供應(yīng)和應(yīng)用商對(duì)阻燃無(wú)鹵化表現(xiàn)出較高熱情，對(duì)無(wú)鹵阻燃劑及阻燃材料的開(kāi)發(fā)也投入了很大的力量。據(jù)分析，無(wú)鹵阻燃劑主要品種為磷系阻燃劑及無(wú)機(jī)水合物。前者主要包括紅磷阻燃劑，無(wú)機(jī)磷系的聚磷酸銨(APP)、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸酯等，有機(jī)磷系的非鹵磷酸酯等。后者主要包括氫氧化鎂、氫氧化鋁、改性材料如水滑石等。聚磷酸銨、水滑石為該系列環(huán)保型且市場(chǎng)前景較好的代表產(chǎn)品，以下就這兩種產(chǎn)品展開(kāi)分析。
聚磷酸銨
聚磷酸銨(ammoniumpolyphosphate，簡(jiǎn)稱(chēng)為APP)是長(zhǎng)鏈狀含磷、氮的無(wú)機(jī)聚合物，其分子通式為：(NH4P03)n。由于其具有化學(xué)穩(wěn)定性好、吸濕性小、分散性?xún)?yōu)良、比重小、毒性低等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)廣泛用于塑料、橡膠、纖維作阻燃處理劑；還可用于配制膨脹性防火涂料，用于船舶、火車(chē)、電纜及高層建筑的防火處理；也用于生產(chǎn)干粉滅火劑，用于煤田、油井、森林大面積滅火；此外，還可作肥料用。聚磷酸銨的聚合度是決定其作為阻燃劑產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，聚合度越高，阻燃防火效果越好。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有聚合度超過(guò)100的產(chǎn)品，而國(guó)外APP(聚磷酸銨)的聚合度在500以上已是常見(jiàn)。國(guó)內(nèi)聚磷酸銨研制始于1978年，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，我國(guó)聚磷酸銨生產(chǎn)已具有一定的基礎(chǔ)，基本上適應(yīng)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要。2005年我國(guó)聚磷酸銨產(chǎn)量超過(guò)2萬(wàn)t，除滿足國(guó)內(nèi)需求外還有少量出口。我國(guó)聚磷酸銨生產(chǎn)能力主要集中于西南、華東和中南地區(qū)，以西南地區(qū)產(chǎn)量最大，其次為華東和中南地區(qū)。華北÷東北、西北等地區(qū)很少有聚磷酸銨生產(chǎn)。
溴系阻燃劑
溴系阻燃劑的生產(chǎn)和使用已有30多年的歷史，目前生產(chǎn)的溴系阻燃劑約有70多種，其中最重要的是十溴二苯醚(DBDPO)、四溴雙酚A(TBBPA)和六溴環(huán)十二烷(HBCD)等。前兩者的產(chǎn)量占溴系阻燃劑的50%左右。一些傳統(tǒng)的溴系阻燃劑由于受到日益嚴(yán)格環(huán)保要求的壓力，迫使用戶尋找溴阻燃劑的代用品，同時(shí)促進(jìn)了新阻燃體系的問(wèn)世。多溴二苯醚等傳統(tǒng)溴系阻燃劑市場(chǎng)的萎縮，為溴化環(huán)氧樹(shù)脂、十溴二苯乙烷等環(huán)境友好型溴系阻燃劑產(chǎn)品提供了市場(chǎng)空間。
十溴二苯乙烷
十溴二苯乙烷(DBPE)由美國(guó)Albermale公司率先開(kāi)發(fā)，其相對(duì)分子質(zhì)量、熱穩(wěn)定性和溴含量與DBDPO相當(dāng)，但不屬于多溴二苯醚系統(tǒng)的阻燃劑，在燃燒過(guò)程中不產(chǎn)生多溴苯對(duì)位二嗯英(PBDD)和多溴二苯呋喃(PBDF)，同時(shí)也符合德國(guó)有關(guān)二嚅英的條令和美國(guó)環(huán)保局的規(guī)定。而且十溴二苯乙烷的耐熱性、耐光性和不易滲析性等特點(diǎn)都優(yōu)于十溴二苯醚。其阻燃的塑料可以回收使用，這是眾多溴系阻燃劑所不具備的特點(diǎn)。目前該產(chǎn)品已在多種工程塑料，如ABS、PBT、PA和HIPS中應(yīng)用，效果良好。
溴化環(huán)氧樹(shù)脂
溴化環(huán)氧樹(shù)脂由于具有優(yōu)良的熔流速率、較高的阻燃效率、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，又能使被阻燃材料具有良好的物理機(jī)械性能、不起霜，從而被廣泛地應(yīng)用于PBT、PET、ABS、尼龍-66等工程塑料、熱塑性塑料以及PC/ABS塑料合金的阻燃處理中。溴化環(huán)氧樹(shù)脂按相對(duì)分子質(zhì)量分為低、中、高三大類(lèi)，按端基結(jié)構(gòu)又可分為EP型、EC型，可分別應(yīng)用于不同的塑料材料中。
近年來(lái)，我國(guó)溴化環(huán)氧樹(shù)脂發(fā)展迅速，尤其改變了含溴量低、相對(duì)分子質(zhì)量小，只能用作絕緣灌封材料等缺點(diǎn)。目前我國(guó)溴化環(huán)氧樹(shù)脂技術(shù)可根據(jù)阻燃處理高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量，生產(chǎn)與之相匹配的產(chǎn)品，以達(dá)到最佳阻燃效果和優(yōu)良的阻燃性能。
鹵—磷阻燃劑
這類(lèi)阻燃劑的特征是：分子中同時(shí)兼有溴和磷或溴、磷和氮原子。在阻燃性能方面彼此起協(xié)同增效作用；分子中的溴含量較低，燃燒過(guò)程伴隨較少的發(fā)煙量，有害性的氣體揮發(fā)物較少；一定程度的溴含量可改善一般磷酸酯類(lèi)阻燃劑揮發(fā)性大、抗遷移性差和抗熱老化性欠佳的缺點(diǎn)。主要產(chǎn)品品種包括二溴辛戊二醇(DBNPG)、二溴辛戊二醇磷酸酯以及二溴辛戊二醇磷酸酯氰胺鹽類(lèi)等。鹵—磷系阻燃劑通過(guò)利用不同的作用機(jī)理，互相補(bǔ)充，達(dá)到協(xié)同增效的結(jié)果。
環(huán)保型阻燃劑前景分析
2004年，全球塑料產(chǎn)量達(dá)到2.10億t，2005年在2.1億-2.2億to亞洲塑料產(chǎn)量在各大洲中增長(zhǎng)速度最高。目前，全球塑料年產(chǎn)量超過(guò)1000萬(wàn)t的國(guó)家有5個(gè)，即中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、日本和韓國(guó)。阻燃塑料中阻燃劑用量一般在8%左右，可見(jiàn)全球?qū)ψ枞紕┑男枨罅渴求@人的。我國(guó)塑料產(chǎn)量增長(zhǎng)十分迅速，是繼美國(guó)之后的世界第二大塑料消費(fèi)國(guó)，2005年產(chǎn)量為2200萬(wàn)to2003年，美國(guó)、西歐及亞洲三大阻燃劑市場(chǎng)的銷(xiāo)售量為132萬(wàn)-135萬(wàn)t，2005年估計(jì)140萬(wàn)-145萬(wàn)t。1998—2005年銷(xiāo)售量的年平均增長(zhǎng)率為3%左右。2005年美國(guó)阻燃劑總用量57萬(wàn)-58萬(wàn)t，近10年來(lái)年平均增長(zhǎng)率為2.8%-3.6%。因此，國(guó)內(nèi)外阻燃劑總體市場(chǎng)前景較好。 由于溴系列阻燃劑為阻燃領(lǐng)域傳統(tǒng)品種，地位顯著以及歷史背景和性能價(jià)格優(yōu)勢(shì)，盡管對(duì)溴系阻燃劑存在爭(zhēng)論，但這種爭(zhēng)論要形成全球的共識(shí)或者形成政府的禁令，恐怕還需要一段時(shí)間，國(guó)內(nèi)外科研人員依然對(duì)溴系阻燃劑的新產(chǎn)品研制充滿熱情。由于無(wú)機(jī)阻燃劑需要添加的量很大、勢(shì)必對(duì)高聚物的物理機(jī)械性能產(chǎn)生非常大的影響、這就要求對(duì)無(wú)機(jī)阻燃劑作出處理。但是，隨著人們對(duì)環(huán)境越來(lái)越重視，無(wú)鹵阻燃將會(huì)成為第一選擇，尤其是一些具有優(yōu)良分散性和特殊性能的新型無(wú)機(jī)阻燃劑或協(xié)同阻燃劑將具有良好的發(fā)展前景和市場(chǎng)空間。
我國(guó)的阻燃行業(yè)處在一個(gè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)重組和轉(zhuǎn)型時(shí)期，一部分阻燃劑會(huì)退出歷史舞臺(tái)；另一部分替代品將問(wèn)世。溴系阻燃劑仍將在十?dāng)?shù)年內(nèi)大規(guī)模使用，但隨著環(huán)保壓力增大，新型綠色環(huán)保阻燃劑必將成為今后研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)，并且隨著下游市場(chǎng)需求的增加。我國(guó)阻燃劑行業(yè)將會(huì)迎來(lái)一個(gè)繁榮發(fā)展的時(shí)期。
微信
手機(jī)站