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,是解決消煙問題較現(xiàn)實(shí)的途徑,如Climax公司開發(fā)的Moly FR 201是鉬酸銨和氫氧化鋁的復(fù)合物,在PVC中添加5~10份,發(fā)煙量可減少43%。
2 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。國內(nèi)目前正在探索,如湖南塑料研究所已研制了微膠囊化紅磷母料,成功應(yīng)用在PE、PP、PS、ABS樹脂中,阻燃效果良好。安徽化工研究院研制出的微膠囊化磷酸二溴苯酯、微膠囊化氯蠟 70等,也取得很好的效果[21]。
3 交聯(lián)技術(shù)
交聯(lián)高聚物的阻燃性能比線型高聚物好得多,因此在熱塑性塑料加工時(shí)添加少量交聯(lián)劑,使塑料變成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不僅可改善阻燃劑的分散性,還有利于塑料燃燒時(shí)產(chǎn)生結(jié)炭作用,提高阻燃性能,并能增加制品的物理機(jī)械性能、耐候耐熱性能等[18]。如在軟質(zhì)PVC中加入少量季銨鹽,使其受熱形成交聯(lián)的阻燃材料;還可采用輻射法、加入金屬氧化物和交聯(lián)劑等方法使高聚物交聯(lián)。
隨著高分子材料工業(yè)的發(fā)展，塑料、橡膠、纖維等合成材料越來越廣泛地用于建筑、化工、軍事及交通等領(lǐng)域。由于高分子材料的易燃性，因此阻燃技術(shù)受到全球性的關(guān)注。我國阻燃劑工業(yè)隨著我國總體經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展以及人世后與世界經(jīng)濟(jì)的接軌，迎來了一個(gè)大發(fā)展的機(jī)遇，同時(shí)也要面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我國阻燃劑潛在市場(chǎng)巨大，目前全球阻燃劑總用量已達(dá)120萬噸/年，今后幾年仍將以年均4~5%的速度持續(xù)增長，其發(fā)展趨勢(shì)則是在提高阻燃性能的同時(shí)，更加注重環(huán)保與生態(tài)安全。
隨著防火意識(shí)的增強(qiáng)，中國阻燃劑呈現(xiàn)良好的市場(chǎng)前景、巨大的發(fā)展?jié)摿?。隨著日漸嚴(yán)格的防火安全標(biāo)準(zhǔn)和塑料產(chǎn)量的快速增長，近幾年全球阻燃劑的市場(chǎng)需求呈增長趨勢(shì)。工業(yè)發(fā)達(dá)國家通過制造商的自覺行為和國家專門立法，改善了材料的阻燃性能，從而也帶動(dòng)了阻燃劑的應(yīng)用開發(fā)不斷發(fā)展。溴系阻燃劑的市場(chǎng)規(guī)模及應(yīng)用領(lǐng)域長期雄居各類阻燃劑之首，其優(yōu)異的性價(jià)比是其他阻燃劑所無法匹敵的。
無鹵、低煙、低毒阻燃劑一直是人們追求的目標(biāo)，近年來人們對(duì)阻燃劑無鹵化開發(fā)表現(xiàn)出很高熱情，投入了很大的力量，并取得了可觀的成果。美國通用電氣塑料公司開始在國際市場(chǎng)上供應(yīng)3種高性能符合生態(tài)要求的無鹵阻燃塑料，即無鹵阻燃碳酸酯、無鹵阻燃PC/ABS及無鹵阻燃改性聚苯醚。采用這類新阻燃塑料制成的元器件不僅能達(dá)到日益嚴(yán)格的阻燃標(biāo)準(zhǔn)，而且也符合生態(tài)要求，在國際市場(chǎng)上具有很強(qiáng)的競爭力。美國近年還生產(chǎn)出適用于制造敏感電子元器件的無鹵阻燃聚酰胺。此外，無鹵硅系阻燃聚碳酸酯在電子、電氣行業(yè)中更受青睞，日本NEC公司與陶氏公司聯(lián)合開發(fā)的聚硅氧烷阻燃聚碳酸酯就是最新的無鹵阻燃樹脂之一，其性能可與傳統(tǒng)溴系阻燃產(chǎn)品媲美，而且價(jià)格并不高，且其加工性能也較好，特別是沖擊強(qiáng)度幾乎與未阻燃聚碳酸酯相同。
近年我國阻燃劑的生產(chǎn)和消費(fèi)形勢(shì)持續(xù)發(fā)展，年均消費(fèi)增長率超過20%。從2002年開始，國內(nèi)阻燃劑消費(fèi)量急劇上升，增加的市場(chǎng)份額主要來源于兩個(gè)方面：電子電器和汽車市場(chǎng)。世界各國對(duì)電子電器的阻燃性能日益重視，中國也不例外。特別是我國出口的電子電器產(chǎn)品要求更為嚴(yán)格。目前汽車塑料配件在汽車總重量份額中的比例已經(jīng)達(dá)到10%左右，特別是汽車塑料內(nèi)飾件，一般都要求阻燃。這兩個(gè)領(lǐng)域占阻燃劑消耗量的80%以上。預(yù)計(jì)未來5年內(nèi)，我國阻燃劑消費(fèi)量年均增長率可達(dá)到15%。目前我國阻燃劑無論在品種上還是用量上與發(fā)達(dá)國家存在較大差距，隨著國家對(duì)阻燃技術(shù)要求力度的加強(qiáng)，我國阻燃劑的開發(fā)和發(fā)展將出現(xiàn)更好的廣闊前景。我們應(yīng)該提高開發(fā)創(chuàng)新能力，推動(dòng)阻燃劑工業(yè)將朝著環(huán)?；⒌投净?、高效化、多功能化的方向發(fā)展。
阻燃劑發(fā)展應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。目前在全世界范圍內(nèi)，有關(guān)阻燃劑的生產(chǎn)、使用和回收方面的安全問題已受到各國政府及企業(yè)的普遍重視。如今全球大型阻燃劑生產(chǎn)商都承諾對(duì)其產(chǎn)品在安全性方面負(fù)責(zé)，并提供詳盡而可靠的相關(guān)信息及資料。一旦發(fā)現(xiàn)對(duì)人類健康和環(huán)境具有可疑危害的阻燃劑，即對(duì)其進(jìn)行全面的毒性評(píng)估。屆時(shí)還將對(duì)它們的生產(chǎn)、使用及回收嚴(yán)格控制。當(dāng)確定其不宜使用時(shí)，立即停止生產(chǎn)和銷售。
在這種背景下一些傳統(tǒng)的溴系阻燃劑，已受到日益嚴(yán)格的環(huán)保和阻燃法規(guī)的壓力，迫使用戶尋找溴系阻燃劑的代用品，同時(shí)也將促進(jìn)新阻燃材料的問世。這些新的阻燃材料將具有低放熱率、低生煙性和低毒性，而且阻燃效率不會(huì)降低。由于人們對(duì)使用溴系阻燃劑十分審慎，給其發(fā)展前景蒙上了一層陰影。但由于溴系阻燃劑在阻燃領(lǐng)域的歷史地位，而且在很多應(yīng)用領(lǐng)域。還很難找到適合的代用品，所以溴系阻燃劑在歐洲等國仍然是無可替代的選擇。但尋找溴系阻燃劑(特別是十溴二苯醚)的代用品，以逐步實(shí)現(xiàn)阻燃劑的無鹵化和生態(tài)化，將是明顯的發(fā)展趨勢(shì)之一。今后全球溴系阻燃劑消費(fèi)量增速緩慢，而代用品將會(huì)繼續(xù)增多。
目前阻燃劑市場(chǎng)正逐步國際化，一個(gè)國家或地區(qū)的法規(guī)往往會(huì)對(duì)全球同業(yè)產(chǎn)生影響。目前眾多溴系阻燃劑生產(chǎn)商已走上國際化，在歐美主要表現(xiàn)為重組合并或建立新的生產(chǎn)基地，提高其市場(chǎng)份額；在亞洲則表現(xiàn)為擴(kuò)大銷售網(wǎng)絡(luò)和增加地區(qū)合作伙伴，這主要是因?yàn)閬喼迖一虻貐^(qū)阻燃標(biāo)準(zhǔn)不斷完善和日趨嚴(yán)格，導(dǎo)致阻燃劑的消費(fèi)增長迅速，成為世界阻燃劑生產(chǎn)劑的主要目標(biāo)市場(chǎng)。與此同時(shí)，國內(nèi)外已經(jīng)出臺(tái)和即使出臺(tái)的有關(guān)環(huán)保法規(guī)，在安全與環(huán)保方面對(duì)阻燃劑的使用，做出了越來越嚴(yán)格的限制。由公安部制定的《公共場(chǎng)所阻燃制品及組件燃燒性能要求及標(biāo)識(shí)》標(biāo)準(zhǔn)將于今年開始正式施行，將使所有阻燃劑的使用有章可循。只要遵守這些規(guī)定，并采取有效的防范措施，阻燃劑就不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。同時(shí)，對(duì)新研發(fā)的阻燃劑進(jìn)行安全性研究和評(píng)估工作正在全面開展，以保證其生產(chǎn)和使用的安全。
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