详细介绍: 研究开发环保型阻燃剂,降低材料燃烧时的烟量及有毒气体量,成为近年来阻燃领域中的重点研究课题之一。
1.有机卤系阻燃剂有机卤系阻燃剂中,Br系阻燃剂以其阻燃效果好、添加量少等优点受到人们的青睐,在有机阻燃剂中占有重要地位。相比之下,C1系阻燃剂和卤化系阻燃剂使用量呈下降趋势。Br类阻燃剂主要研究发展
方向是:开发挥发性低、热稳定性好的阻燃增效剂;开发能与热塑性塑料反应形成交联结构的阻燃剂,使其发挥阻燃作用的同时,还能改善塑料的机械性能;开发性能独特、毒性低、挥发性低的高澳含量的阻燃剂。
2.有机磷系阻燃剂有机磷系阻燃剂是一种阻燃性能较好的阻燃剂,它具有阻燃增塑双重功能,并可代替卤化系阻燃剂,具有一定的发展前景。近年来,研究人员针对阻燃剂的缺点研究开发的膨胀型阻燃剂,其活性成分之
一为P。含膨胀型阻燃剂的高聚物热裂或燃烧时,表面形成一层膨胀炭层,具有阻燃(炭的极限氧指数达60%),隔热、隔氧功能,且生烟量少,也不易形成有毒气体和腐蚀性气体,有效地克服了有机磷系阻燃剂的缺点。
3.无机阻燃剂无机阻燃剂的主要缺点是在高分子材料中添加量大(一般在50%以上),易导致材料的加工性能和物理性能下降。研究表明,阻燃剂粒径大小直接影响它所填充材料制品的性能,当添加量一定时,粒径减小,制
品的机械、物理性能指标提高,氧指数上升,熔滴现象大大减轻,粒径大小对其性能有很大的影响。因此,粒子的超细化已成为无机阻燃剂的主要发展趋势之一。 无机阻燃剂是亲水性物质,而高分子材料基体是亲油性,两者
互不相容,从而限制了无机阻燃剂的填充量,降低了其分散性。因此,无机阻燃剂在添加之前,必须先经过表面改性,改性效果的差异对分散性能有很大影响,影响到材料的性能。当前改性的方法主要是采用偶联剂(硅烷、钦
酸醋、硬脂酸等)进行表面改性。探索更好、更可行的粒子表面改性方法是无机阻燃剂发展的另一个重要趋势,能使无机阻燃剂有更好的发展前景。
4.开发新型低毒低烟、无污染的阻燃剂21世纪应着力于开发新型低毒低烟、无污染的阻燃剂。从环保的角度考虑,国外许多国家已经限制了对环境有污染的阻燃剂的生产和使用。欧洲已经开始限制含卤阻燃剂的销售,日
本禁止使用使电缆燃烧时产生酸性气体的阻燃剂,美国已制定了采用低卤电缆包覆层的规定。不久的未来,含卤阻燃休系将会被无卤阻燃休系替代。经过研究人员的不断努力,不断研制开发出一些新型的阻燃剂,适应市场对
阻燃剂的需求。 4.1膨胀型阻燃剂膨胀型阻燃剂是近年来受国际高度关注的新型复合阻燃系统,因其独特的阻燃机制和无卤、低烟、低毒的特性,符合了当今保护生态环境的时代要求。毫无疑问,这一类型的阻燃剂是阻燃剂
无卤化的重要途径。膨胀阻燃体系主要包括三个要素:①酸源-一般指无机酸或能在燃烧加热时原位生成酸的盐类;②碳源-一般指多碳的多元醇化合物;③发泡源一含氮的多碳化合物。尽管这一体系早就被用作防火涂料,但是人
们在近几年内才认识到其膨胀特性。其作用机理是膨胀型阻燃剂在受热时于材料表面形成致密的多孔泡沫碳层,该泡沫碳层既可阻止内层高聚物的进一步降解及可燃物向表面的释放,又可阻止热源向高聚物的传递以及隔绝氧
源,从而能有效的阻止火焰的蔓延和传播,达到阻燃的效果。这一技术基本克服了许多传统阻燃剂存在的缺点,被誉为阻燃技术的一次革命,受到了阻燃界的一致推崇,是今后阻燃材料发展的主流。 4.2纳米级阻燃剂纳米技
术是近年来倍受人们关注的一门新兴科学技术。它是发展信息技术和解决环保等各种社会和经济问题所必须的基础技术之一。纳米材料技术以其高技术含量、高产品品质的特点而倍受国内外瞩目。现在所用的无机阻燃剂颗粒
一般在微米级,阻燃填充量大,阻燃效率不高,如果阻燃剂的颗粒为纳米级,阻燃剂的填充量将会大大减少,阻燃效率将会加倍提高。纳米材料具有小尺寸效应;表面与界面效应(随纳米尺寸的减小,比表面积急剧增大,表面
原子数及比例迅速增大);量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特性。纳米阻燃聚合物将有机聚合物的柔韧性好、密度低、易于加工等优点与无机填料的强度和硬度较高、耐热性较好、不易变形高度结合,显示了强大的生命力
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