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淺析阻燃劑的協(xié)效應(yīng)用的潛力研發(fā)鎖火TM阻燃劑

來源:邵君( 先生,國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間:2014-4-2 21:30:17
 
      在阻燃技術(shù)中,越來越多的廠家選擇協(xié)同阻燃,因為協(xié)同阻燃不是單純的去提高聚合物的阻燃效率,而且可以降低阻燃系統(tǒng)中某些成分的含量,滿足阻燃要求的前提下并能很好的控制成本。

       目前,最被成熟應(yīng)用的就是鹵系化合物和三氧化二銻的協(xié)效阻燃系統(tǒng),但是在某些阻燃材料中,三氧化二銻也可以由氧化鐵、氧化鋅、硼酸鋅等來替代,它們在含氯系阻燃劑的聚酰胺和環(huán)氧樹脂中特別有效果,這類協(xié)效劑不僅能在氣相中捕獲自由基,而且還能在凝聚相中發(fā)揮作用,在阻燃材料表面形成炭層。據(jù)以往的經(jīng)驗來看,對脂肪族氯系阻燃劑,最有效的協(xié)效劑就是三氧化二鐵,它在某些塑料的協(xié)效效果甚至優(yōu)于三氧化二銻。以氧化鋅為一些鹵系阻燃劑的哦協(xié)效劑,可賦予阻燃基材很高的CTI(漏電徑跡指數(shù))值。將錫酸鋅、鉬酸鋅和硅酸鋅與硼酸鋅復合物用為鹵系阻燃劑的協(xié)效劑時,就提高某些塑料的UL94阻燃級別及CTI值兩方面,均優(yōu)于三氧化二銻。將三氧化二銻與硼酸鋅并用時,可以減緩阻燃材料的陰燃,并改善阻燃材料的色澤。

  阻燃聚苯乙烯、ABS及其他某些塑料中的鹵系阻燃劑,可采用氧化銻-無機硅酸鹽復合物為協(xié)效劑,不但成本低廉,而且色調(diào)強度低。另外,銻化合物、鎂化合物-鋅化合物復合物作為協(xié)效劑時,既能提高阻燃效果,又能抑煙。

  硬脂酸鋅/滑石粉/鐵化合物是一種低煙協(xié)效劑,加入適量的這種協(xié)效劑,可以使得某些含鹵阻燃塑料的最初4min的煙密度從300下降到100,透光率從0.01%提高至0.1%。

  某些塑料HIPS及ABS中,溴阻燃劑與氯阻燃劑之間也存在協(xié)同效應(yīng),例如,采用脂肪族氯系阻燃劑與十溴二苯醚的混合物來阻燃ABS,二者的比例為1:1時,ABS的氧指數(shù)達到40以上。

  一些阻燃劑的協(xié)效系統(tǒng),也就是兩種或兩種以上組分構(gòu)成的阻燃系統(tǒng),只要選擇得當,其阻燃效果會優(yōu)于各組分阻燃作用之和。

在日前上海舉行的中國國際精細化工及定制化學品展覽會上,遼寧美聯(lián)復合材料有限公司展示的鎖火TM阻燃劑受到了廣泛關(guān)注。這種產(chǎn)品在毒性、阻燃效果、添加量等方面一改市場上常見阻燃劑在使用中的劣勢,性能與傳統(tǒng)溴系阻燃劑相當甚至優(yōu)于某些溴系品種,而且價錢不到通常鹵系阻燃劑的一半。

  目前行業(yè)內(nèi)對是否應(yīng)該使用鹵系含溴阻燃劑存在爭論,而傳統(tǒng)非溴系阻燃劑的阻燃能力還有待提高。該公司副董事長劉啟波表示,技術(shù)上的突破已經(jīng)使非溴系阻燃劑的性能大為提高。添加了該公司研發(fā)的鎖火TM阻燃劑后,聚氨酯、苯板、棉布、濾紙氧指數(shù)分別高達43.1%、52.2%、63.8%、72.4%,均達到了國內(nèi)先進水平。

  據(jù)劉啟波介紹,該公司自主研發(fā)的鎖火TM阻燃劑通過同位形成防火保護膜,終止燃燒過程,大幅度降低了煙氣的生成。同時,用量0.5%的鎖火TM阻燃劑即可達到市售產(chǎn)品用量30%的阻燃效果。其最大的亮點是產(chǎn)品含有硅、氮、磷、鉀、鎂、硼等常見于土壤、化肥成分的元素,無任何有毒成分,鎖火TM阻燃劑為水基型阻燃劑,滲透力強,加工過程也很簡單。
按照劉啟波獨創(chuàng)的鎖火TM理論,通過采用外圍封閉的阻火途徑,篩選出優(yōu)化配置的分子材料少量施用于可燃性物質(zhì)的外層,或通過吸附的途徑充分填充到可燃性物質(zhì)中,預制成微觀防火保護層,火燒過程中來自于火焰的熱能將保護層中的分子材料同位固化,形成致密堅實的阻火隔離層,從而達到阻燃的目的。

  據(jù)了解,目前國內(nèi)市場上的阻燃劑大致分為有機鹵系、有機磷系和無機系三類。其中,阻燃效率最高的是有機鹵系,價格也適中,市場占有率超過一半,但燃燒煙霧大、放出有毒腐蝕性氣體;有機磷系阻燃劑揮發(fā)性大、熱穩(wěn)定性差;無機系添加量較大,影響材料的物理機械性能。

  據(jù)悉,依靠鎖火TM理論,該公司還自主研制了JR滅火劑系列產(chǎn)品。與水滅火無法避免死灰復燃不同,JR滅火劑在將火焰熄滅后同位形成絕燃保護殼,避免了二次燃燒,而且無毒、無鹵、無炭。
  
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