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溴類環(huán)保阻燃劑的新型阻燃技術(shù)

文章出處:安得化工 人氣:發(fā)表時(shí)間:2018-04-05 08:01


1 .微膠囊化
  將微膠囊化應(yīng)用于阻燃劑是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)。微膠囊化的實(shí)質(zhì)是把阻燃劑粉碎分散成微粒(內(nèi)容:原子、分子、離子),用有機(jī)物或無機(jī)物進(jìn)行包囊,形成微膠囊阻燃劑,或以表面很大的無機(jī)物為載體,將阻燃劑吸附在這些無機(jī)物載體的空隙中,形成蜂窩式微膠囊阻燃劑。溴(Bromine)類環(huán)保阻燃劑的微膠囊化有以下優(yōu)點(diǎn):可改善阻燃劑的穩(wěn)定性(The stability of);可改善阻燃劑與樹脂的相容性,使材料的物理機(jī)械性能降低(reduce)的現(xiàn)象得以改善;可大大改善阻燃劑的多種性能,擴(kuò)大其應(yīng)用范圍(fàn wéi)。
2 .納米阻止燃燒技術(shù)
   有些納米材料具有阻止燃燒的功能,將它們作為阻止燃燒劑加入到可燃材料中,利用其特殊的尺寸和結(jié)構(gòu)效應(yīng),可以改變可燃材料的燃燒性能,使之成為具有防火性能的材料。利用納米技術(shù)可以改變阻燃機(jī)理,提高阻燃性能。由于納米粒子的顆粒尺寸很小,比表面積很大,它所表現(xiàn)的表面效應(yīng)、體積(volume)效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)及宏觀量子隧道效應(yīng)等特征,為設(shè)計(jì)和制備高性能、多功能新材料提供了新的思路和途徑。
 3 .超細(xì)化
   無機(jī)阻止燃燒劑具有穩(wěn)定性高、不易揮發(fā)、煙氣毒性低、成本低等優(yōu)點(diǎn),越來越受到人們的青睞。但其與合成材料(Material)的相容性較差,添加量大,使得材料的力學(xué)性能和耐熱性能都有所降低。因此,對(duì)無機(jī)阻燃劑進(jìn)行改性,增強(qiáng)其與合成材料的相容性,降低其用量成為無機(jī)阻燃劑的發(fā)展趨勢(shì)之一。目前,氫氧化(oxidation)鋁(Al)( 3 Al(OH) ) 的超細(xì)化、納米化是主要研究開發(fā)方向。 3 Al(OH) 的大量添加會(huì)降低材料的機(jī)械 性能,而通過對(duì) 3 Al(OH) 微細(xì)化再行填充,反而會(huì)起到剛性粒子增塑、增強(qiáng)的 效果,特別是納米級(jí)材料。由于阻燃作用的發(fā)揮(表現(xiàn)出內(nèi)在的能力)是由化學(xué)反應(yīng)(Chemical reaction)所支配的,而等量的阻燃劑其粒徑愈小,比表面積就愈大,阻燃效果就愈好。超細(xì)化也是從親和性方面考慮(consider)的。正是由于氫氧化鋁與聚合物的極性不同,才導(dǎo)致了其阻燃型復(fù)合材料物理機(jī)械性能下降。而超細(xì)納米化的 3 Al(OH) 增強(qiáng)了界面的相互作用,可均勻(jūn yún) 地分散在基體樹脂(Resin)中,更有效地改善了共混料的力學(xué)性能。
4 .表面改性 
    無機(jī)阻燃劑具有較強(qiáng)的極性與親水性,同非極性聚合物材料(Material)相容性差、界面難以形成良好的結(jié)合和粘接。阻燃劑有機(jī)是以溴系、磷氮系、氮系和 紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑,無機(jī)主要是 三氧化二銻、 氫氧化鎂、 氫氧化鋁,硅系等阻燃體系。根據(jù)組成,添加型阻燃劑主要包括 無機(jī)阻燃劑、 鹵系阻燃劑(有機(jī) 氯化物和有機(jī) 溴化物)、 磷系阻燃劑( 赤磷、 磷酸酯及鹵代磷酸酯等)和 氮系阻燃劑等。阻燃劑又稱難燃劑、耐火劑、 防火劑,通過若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的,如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等,多數(shù)阻燃劑是通過若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的。阻燃劑主要分為有機(jī)和無機(jī)、鹵素和非鹵。為改善其與聚合物間的粘接力和界面親和性,采用偶聯(lián) 劑對(duì)其進(jìn)行表面處理是最為有效的方法之一。常用的偶聯(lián)劑是酰亞胺(Imide)和鈦酸酯類。如經(jīng)硅烷處理后的 ATH 阻燃效果好,能有效地提高聚酯的折疊強(qiáng)度(strength)和環(huán)氧樹脂(Epoxy resin)的拉伸強(qiáng)度;經(jīng)乙烯 - 硅烷處理的 A TH 可用于提高交聯(lián)乙烯乙酸乙烯共聚物(Copolymer,Interpolymer)的阻燃性、耐熱性和抗?jié)裥?。鈦酸酯類偶?lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑可以并用,能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。經(jīng)過表面改性處理后的 ATH 表面活性得到了提高,增強(qiáng)了與樹脂之間的親和力,改善了制品的物理機(jī)械性能,增加了樹脂的加工流動(dòng)性,降低(reduce)了 A TH 表面的吸濕率,提高了阻燃制品的各種電氣性能,并將阻燃效果由 V21 級(jí)提高到 V20 級(jí)。
 5 .復(fù)配協(xié)同
    在實(shí)際生產(chǎn)(Produce)應(yīng)用中,單一的阻止燃燒劑總存在這樣或那樣的缺陷,而且使用單一的阻燃劑很難滿足越來越高的要求。阻燃劑有機(jī)是以溴系、磷氮系、氮系和 紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑,無機(jī)主要是 三氧化二銻、 氫氧化鎂、 氫氧化鋁,硅系等阻燃體系。根據(jù)組成,添加型阻燃劑主要包括 無機(jī)阻燃劑、 鹵系阻燃劑(有機(jī) 氯化物和有機(jī) 溴化物)、 磷系阻燃劑( 赤磷、 磷酸酯及鹵代磷酸酯等)和 氮系阻燃劑等。阻燃劑的復(fù)配技術(shù)就是在磷系、鹵系、氮系和無機(jī)阻燃劑之間,或某類內(nèi)部進(jìn)行復(fù)合化,尋求最佳的經(jīng)濟(jì)(jīng jì)和社會(huì)效益(benefit)。阻燃劑復(fù)配技術(shù)可以綜合兩種或兩種以上阻燃劑的長(zhǎng)處,使其性能互補(bǔ),達(dá)到降低(reduce)阻燃劑的用量,提高材料阻燃性能、加工性能及物理機(jī)械性能等目的。 6 .交聯(lián) [8] 交聯(lián)高聚物的阻燃性能比線型高聚物好得多。在熱塑性塑料加工時(shí)添加少量交聯(lián)劑,能使塑料變成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),可改善阻燃劑的分散性,有利于塑料燃燒時(shí)產(chǎn)生結(jié)炭作用,提高阻燃性能,并能增加制品的機(jī)械、耐熱等性能。

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