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阻燃剂的发展与新趋势是基于无卤阻燃剂的应用

正版马会精选资料大全时间:2020-01-17 23:00:23正版马会精选资料大全量:

  阻燃剂是一种能够改变、减少、延迟甚至停止材料燃烧过程的添加剂。这样,阻燃剂的主要作用是增加逃生时间,从而增加灭火反应时间,提高安全性。最广泛使用的阻燃添加剂是矿物化合物、卤化化合物、磷基化合物、氮基化合物、硅基化合物和纳米颗粒。

  阻燃剂目前主要用于含有不同阻燃成分的系统中,这样获得了协同作用,相对于单独的组分,该协同作用提高了材料的耐火性能。因此,例如,由磷系阻燃剂形成的炭可以与卤系阻燃剂的气相作用相结合。另一种方法是,将两种阻燃剂(如纳米粘土和磷系阻燃剂,两者均在凝聚相中起作用)结合使用,可以增强相同类型的机理。

  在聚合物材料中实现阻燃的另一种组分组合是所谓的膨胀体系。它们的基础是在热降解过程中聚合物表面形成膨胀的碳化层。这层作为一个隔热屏障,减少热源和聚合物表面之间的传热。它也限制了燃料从聚合物向火焰的转移以及氧气向材料的扩散。制定防火系统包括三个部分:(i)酸源(磷酸、硫酸、硼酸铵盐、胺、酰胺磷酸盐、有机磷化合物),(2)碳化剂(通常是碳水化合物,如淀粉、糊精、山梨糖醇、甘露醇,等等)和(iii)发泡剂(尿素、三聚氰胺、聚酰胺、脲醛树脂,等等)。这些体系可用于聚酰胺、聚酯、聚烯烃、环氧和苯乙烯等聚合物。通过组合不同的阻燃剂形成防火的协同效应,新的膨胀系统也是一个例子。

  在目前市场上所有的阻燃剂中,卤化添加剂具有最佳的阻燃性能。在REACH、WEEE和RoHS等新的环境法规出现之前,这些添加剂构成了阻燃剂的主要解决方案,而这些法规目前限制了它们的使用。这是由于它们对生物体和环境产生的不利影响,包括毒性、生物积累、在生物体中的持久性和通过食物链的长期转移。因此,阻燃添加剂的新趋势是基于无卤物质的应用。

  无卤阻燃剂中,氢氧化铝(ATH)是最广泛使用的阻燃剂,它与其他金属氢氧化物(镁和磷系添加剂)占了近一半的市场份额。磷系阻燃剂将继续是市场增长最快的产品之一,因为从成本和最终性能两方面来看,它们已成为卤系阻燃剂的最佳替代品之一。



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