聚合物阻燃劑的選擇和發(fā)展趨勢

      聚乙烯（PE）阻燃劑的選擇鹵-銻體系，即氣相阻燃機理。常用的鹵系阻燃劑是十溴二苯醚、六溴環(huán)十二烷、八溴醚、四溴雙酚A等，加上阻燃協(xié)效劑三氧化二銻，具有添加量少，阻燃效果好的特點。但鹵素類阻燃劑一直受到綠色環(huán)保組織的非難，以至在有些國家受到制約，被明令禁止使用。然而美國、日本等先進國家還是允許使用，那么作為發(fā)展中國家的中國，鹵系阻燃劑的壽命至少還有十年以上。2、聚丙烯(PP)阻燃劑的選擇  一般來講，適用于PP的阻燃劑都可用于PE處理技術(shù)中，但由于兩者結(jié)構(gòu)上的差異，熱穩(wěn)定性和裂解溫度的不同，某些芳香族溴系阻燃劑(如十溴二苯醚)在PE特別是在LDPE上的應(yīng)用效果會更好一些氯系阻燃劑如氯化石蠟、敵克隆在某些場合中應(yīng)用效果會更好。比如敵克隆在電纜用PE絕緣層中的應(yīng)用，使PE有極佳的耐電壓性能和阻燃效果。氯系阻燃劑與溴系阻燃劑聯(lián)用時，會產(chǎn)生某種協(xié)效作用，盡管不明顯，但比它們單獨使用阻燃效果要好。 3、ABS阻燃劑的選擇 處理阻燃時一定要考慮沖擊強度是否下降、熱變形溫度、熔流指數(shù)和光穩(wěn)定性有否受到影響。常用的有十溴二苯醚、溴化環(huán)氧樹脂(EC)、四溴雙酚A等。一些新開發(fā)的溴化環(huán)氧樹脂(EC)能保持ABS原有的熱穩(wěn)定性、熱老化性、加工性、光穩(wěn)定性以及阻燃劑本身不滲出等特點。  這里為保證原有的抗沖強度，光澤性以及透明度，可使用膠體五氧化二銻為阻燃協(xié)效劑。 有GE公司開發(fā)的阻燃硅樹脂SFR一100和SFR-1000，能有效地應(yīng)用于聚烯烴阻燃處理中，當(dāng)它們與硬脂酸鎂、或ATH、或APP以及季戊四醇聯(lián)用時，不僅能促進炭層的形成以阻止煙的產(chǎn)生和阻擋火焰的蔓延，還能改善聚烯烴表面的光滑性。尤其與硬脂酸鎂合用時，可提高阻燃體系的抗沖擊強度，所以硅樹脂在ABS、HIPS的阻燃處理技術(shù)中是一種很好的阻燃劑。4、聚碳酸酯（PC）阻燃劑的選擇 PC本身有一定阻燃性能通過UL94V-2級，但要獲得V-0級水平則需要作阻燃處理。

   作為PC的添加型阻燃劑有含溴芳基磷酸酯、四溴雙酚a、十溴二苯醚、聚二溴苯醚等，其中含br-p阻燃劑會更有效。這里需要指出，由于三氧化二銻是PC的解聚催化劑，因此絕對不能使用三氧化二銻來作為含溴阻燃劑的協(xié)效劑。  (2)與阻燃ABS一樣，利用含活性官能團的氧化膦單體比如TPO去制備含磷阻燃共聚PC,(3)利用PC本身的特性，制備的PC /PBT，PC /ABS，PC/PET塑料合金的阻燃處理，一般都是利用添加型阻燃劑。PC /PBT-溴代聚苯乙烯(BPS)，含溴芳基磷酸酯等。PC /ABS -三苯基磷酸酯(TPP)，三甲基磷酸酯(TCP)，間苯二酚雙磷酸酯(RDP)以及含PBT和PET工程塑料阻燃劑的選擇溴芳基磷酸酯等。PC/PET-TPP、RDP等。 5、PBT和PET工程塑料阻燃劑的選擇阻燃PBT和PET(線性聚酯)PBT和PET是兩種重要的工程塑料，廣泛應(yīng)用于電子、儀表及汽車工業(yè)中，它的阻燃制品被使用在阻燃性要求較高的部件中。它們的阻燃處理如下：  

(1)添加溴系阻燃劑  常用的有十溴二苯醚、溴代聚苯乙烯(BPS)、溴化環(huán)氧樹脂(BER)、雙(三溴苯氧基)乙烷等。舉例來講：添加10%-15%的溴素阻燃劑，3%-5%的三氧化二銻可使含30%玻纖的PBT達(dá)到UL94V-0級別，氧指數(shù)可達(dá)27%-29%。使用添加型阻燃劑必須要注意在PBT和PET中的分散性，易滲出性，以及對聚酯的光澤、機械強度的影響。
 
(2)添加含溴磷酸酯  常用的是三(二溴苯基)磷酸酯(TDBPPE)，由于同一分子中含有Br、P元素，因此具有鹵一磷協(xié)同效應(yīng)。在PBT及PET中阻燃效率甚高。這里要注意的是在阻燃處理中常添；三氧化二銻來協(xié)效，如果作氧指數(shù)測試，那么極限氧指數(shù)會有增加，但在富氧的測試環(huán)境中，Sb與P似乎會有一種互相對抗的作用。因此，用UL94垂直燃燒法來評價體系的難燃性能是最合適的。  

(3)阻燃PET用作阻燃纖維和織物。通常有兩種方法：其一是用六溴環(huán)十二烷對PET織物作阻燃后處理。這種織物可作窗簾、幕布、包墻布等室內(nèi)裝飾用布。由于是后整理方法處理，阻燃劑易滲出，織物手感和阻燃耐久性會遜色一些。其二是用共聚阻燃改性.這些反應(yīng)型阻燃單體主要是含溴芳香族化合物、含芳基氧化膦化合物、含溴代芳香基氧化膦化合物等。由于是阻燃元素成為齊聚物分子中心的一部分，所以具有阻燃效果長久、手感好、耐光等優(yōu)點，是當(dāng)今我國PET阻燃纖維和織物的主要阻燃方法。

(4)磷系阻燃劑磷酸酯阻燃劑,近年來,由于對材料的抑煙、低毒性能要求日益嚴(yán)格,許多傳統(tǒng)阻燃劑面臨著困境,而無鹵含磷阻燃劑則以低煙、低毒的特點給于它們的發(fā)展提供了良好的機遇。有機磷系阻燃劑大都具有低煙、無毒、低鹵、無鹵等優(yōu)點，符合阻燃劑的發(fā)展方向，具有很好的發(fā)展前景。有機磷系阻燃劑包括磷酸酯、亞磷酸酯、磷酸酯、有機磷鹽，還有磷雜環(huán)化合物及聚合物磷（膦）酸酯等，但應(yīng)用最廣的是磷酸酯和膦酸酯，磷系阻燃劑的研究。我公司最新開發(fā)研究新型環(huán)保無毒磷酸酯阻燃劑:磷酸叔丁基苯二苯酯(BPDP-71B),叔丁基化磷酸三苯酯屬于新一代無鹵有機磷類阻燃劑，采用了新型的、性能優(yōu)異的含磷阻燃劑代替了原來的含溴系阻燃劑,具 有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和抗水解性。它的高熱穩(wěn)定性使其在作為工程塑料阻燃劑的同時，能提高塑料的熔融性能。叔丁基化磷酸三苯酷為液體，在樹脂中能使其持久性與水解穩(wěn)定性更佳，且小易產(chǎn)生表而應(yīng)力龜裂。其廣泛用于阻燃PV(、纖維素類樹脂、介成橡膠、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酉旨纖維等。

    聚合物材料經(jīng)過百年的發(fā)展迅速滲透到現(xiàn)代社會的各個領(lǐng)域，并發(fā)揮著越來越重要的作用，但大多數(shù)聚合物易燃的特性又成為阻礙其發(fā)展的瓶頸。隨著人們安全環(huán)保意識的增強，開發(fā)出阻燃效率高、對人體危害和環(huán)境污染小的聚合物阻燃劑成為科研人員不倦的追求。而現(xiàn)代科技手段的快速發(fā)展，也為科研人員尋找阻止聚合物材料燃燒的辦法、開發(fā)出高效環(huán)保的阻燃劑提供了有力支持。經(jīng)過科研人員的不斷努力，聚合物阻燃在磷系、氫氧化物、硅系、雙羥基氫氧化物阻燃劑以及各種復(fù)合阻燃劑等方面都達(dá)到了一個新的高度。從阻燃劑發(fā)展規(guī)律來看，阻燃劑的每次發(fā)展都是在老的阻燃體系、阻燃機理的基礎(chǔ)上，容入一些新物質(zhì)、新理念或新技術(shù)而取得的。因此，對聚合物阻燃已經(jīng)取得的成果進行吸收和消化，是新興阻燃劑的開發(fā)和應(yīng)用的基礎(chǔ)。

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