阻燃劑

時(shí)間：2022-03-24作者：東莞市銘藍(lán)新材料科技有限公司瀏覽：304

阻燃劑是通過(guò)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(guò)若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的。

1、 吸熱作用

任何燃燒在較短的時(shí)間所放出的熱量是有限的，如果能在較短的時(shí)間吸收火源所放出的一部分熱量，那么火焰溫度就會(huì)降低，輻射到燃燒表面和作用于將已經(jīng)氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會(huì)減少，燃燒反應(yīng)就會(huì)得到一定程度的抑制。在高溫條件下，阻燃劑發(fā)生了強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng)，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延。Al(OH)3阻燃劑的阻燃機(jī)理就是通過(guò)提高聚合物的熱容，使其在達(dá)到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。這類阻燃劑充分發(fā)揮其結(jié)合水蒸汽時(shí)大量吸熱的特性，提高其自身的阻燃能力。

2、 覆蓋作用

在可燃材料中加入阻燃劑后，阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層，隔絕氧氣，具有隔熱、隔氧、阻止可燃?xì)怏w向外逸出的作用，從而達(dá)到阻燃目的。如**磷類阻燃劑受熱時(shí)能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)較趨穩(wěn)定的交聯(lián)狀固體物質(zhì)或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進(jìn)一步熱解，另一方面能阻止其內(nèi)部的熱分解產(chǎn)生物進(jìn)入氣相參與燃燒過(guò)程。

3、 抑制鏈反應(yīng)

根據(jù)燃燒的鏈反應(yīng)理論，維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區(qū)，捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，較終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。如含鹵阻燃劑，它的蒸發(fā)溫度和聚合物分解溫度相同或相近，當(dāng)聚合物受熱分解時(shí)，阻燃劑也同時(shí)揮發(fā)出來(lái)。此時(shí)含鹵阻燃劑與熱分解產(chǎn)物同時(shí)處于氣相燃燒區(qū)，鹵素便能夠捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，干擾燃燒的鏈反應(yīng)進(jìn)行。

4、 不燃?xì)怏w窒息作用

阻燃劑受熱時(shí)分解出不燃?xì)怏w，將可燃物分解出來(lái)的可燃?xì)怏w的濃度沖淡到燃燒下限以下。同時(shí)也對(duì)燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續(xù)進(jìn)行，達(dá)到阻燃的作用。

自20世紀(jì)50年代初至今的60多年間，特別是自20世紀(jì)80年代初至今的約30年間，阻燃劑(FR)及阻燃高分子材料在減少火災(zāi)引起的生命財(cái)產(chǎn)損失方面發(fā)揮了重要的作用。當(dāng)前，**FR的總用量在各類塑料助劑中僅次于增塑劑而居*二位。

隨著國(guó)家對(duì)阻燃技術(shù)要求力度的加強(qiáng)，我國(guó)阻燃劑的開(kāi)發(fā)和發(fā)展將出現(xiàn)較好的廣闊前景。我國(guó)阻燃劑無(wú)論是在品種上還是在數(shù)量上都與發(fā)達(dá)國(guó)家存在差距，開(kāi)發(fā)前景廣闊，應(yīng)該提高開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力，推動(dòng)阻燃劑工業(yè)朝著環(huán)?；⒌投净?、高效化、多功能化的方向發(fā)展。 [2]

阻燃劑行業(yè)是法規(guī)推動(dòng)型產(chǎn)業(yè)，也是**競(jìng)爭(zhēng)性產(chǎn)業(yè)，因此，國(guó)內(nèi)外相關(guān)法律法規(guī)的相繼出臺(tái)和逐步完善，影響著整個(gè)阻燃行業(yè)的格局，為具有資源優(yōu)勢(shì)、規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和研發(fā)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)提供發(fā)展的機(jī)會(huì)。我國(guó)“十二五”規(guī)劃把阻燃材料納入重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)，并且組建了綠色阻燃劑產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，為阻燃材料行業(yè)的發(fā)展提供了政策性的平臺(tái)。

阻燃劑的生產(chǎn)和應(yīng)用在經(jīng)歷了八十年代初的蓬勃發(fā)展后，已進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。隨著我國(guó)合成材料工業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，阻燃劑在化學(xué)建材、電子電器、交通運(yùn)輸、航天航空、日用家具、室內(nèi)裝飾、衣食住行等各個(gè)領(lǐng)域中具有廣闊的市場(chǎng)前景。此外，煤田、油田、森林滅火等領(lǐng)域也促進(jìn)了我國(guó)阻燃、滅火劑生產(chǎn)較快的發(fā)展。我國(guó)阻燃劑已發(fā)展成為僅次于增塑劑的*二大高分子材料改性添加劑。近幾年，我國(guó)阻燃劑的生產(chǎn)和消費(fèi)形勢(shì)持續(xù)發(fā)展，國(guó)內(nèi)阻燃劑消費(fèi)量急劇上升，增加的市場(chǎng)份額主要來(lái)源于兩個(gè)方面：電子電器和汽車市場(chǎng)。

國(guó)內(nèi)阻燃劑的品種和消費(fèi)量還是以**阻燃劑為主，無(wú)機(jī)阻燃劑生產(chǎn)和消費(fèi)量還較少，但發(fā)展勢(shì)頭較好，市場(chǎng)潛力較大。阻燃劑中較常用的鹵系阻燃劑雖然具有其他阻燃劑系列無(wú)可比擬的高效性，但是它對(duì)環(huán)境和人的危害是不可忽視的。環(huán)保問(wèn)題是助劑開(kāi)發(fā)和應(yīng)用商關(guān)注的焦點(diǎn)，所以國(guó)內(nèi)外一直在調(diào)整阻燃劑的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，加大高效環(huán)保型阻燃劑的開(kāi)發(fā)。無(wú)鹵、低煙、低毒阻燃劑一直是人們追求的目標(biāo)，故人們對(duì)阻燃劑無(wú)鹵化開(kāi)發(fā)表現(xiàn)出很高熱情，投入了很大的力量，并**了可觀的成果。

中國(guó)發(fā)展低煙無(wú)毒的無(wú)機(jī)阻燃劑迫在眉睫。氫氧化鎂作為無(wú)鹵環(huán)保阻燃劑具有廣闊的應(yīng)用前景，需要行業(yè)加大技術(shù)攻關(guān)力度，降低生產(chǎn)成本和產(chǎn)品價(jià)格。

1.棉織物的阻燃整理

棉織物的阻燃整理發(fā)展很快，目前國(guó)內(nèi)比較成熟，阻燃劑基本可以工業(yè)化生產(chǎn)純棉耐久性阻燃整理，大體有下列三種方法﹕

A﹒Proban/氨熏工藝，Proban法是英國(guó)Wilson公司首先用于工業(yè)化生產(chǎn)，傳統(tǒng)的Proban法是阻燃劑THPC（四羥甲基氯化氨）浸軋后焙烘工藝，改良的方法是Proban/氨熏工藝，工藝流程為﹕浸軋阻燃整理→烘干→氨熏→氧化→水洗→烘干。國(guó)內(nèi)已有北京光華、江陰印染廠、鞍山棉紡印染廠等引進(jìn)國(guó)外的助劑和設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。這是公認(rèn)的阻燃效果好、織物降強(qiáng)小、手感影響少的工藝。但由于設(shè)備問(wèn)題限制了其推廣。

B﹒PyrovatexCP整理工藝。國(guó)內(nèi)已有上海農(nóng)藥廠、常州化工研究所、天津合材所、華東理工大學(xué)、青島紡織服裝學(xué)院等單位生產(chǎn)該助劑。產(chǎn)品的阻燃性能較好，耐久性好，可耐家庭洗滌50次甚至200次以上，手感良好，但強(qiáng)力降低稍大。國(guó)內(nèi)使用該類阻燃劑的廠家有二、三十家。

純棉暫時(shí)性、半耐久性阻燃整理——電熱毯、墻布、沙發(fā)布等織物的阻燃耐洗次數(shù)要求不是很高，這類產(chǎn)品做暫時(shí)性或半耐久性阻燃整理即可。即能耐1～15次溫水洗滌，但不耐皂洗。主要有硼砂～硼酸工藝、磷酸氫二銨工藝、磷胺工藝、雙氰胺工藝等。上述工藝應(yīng)用在純棉織物上工業(yè)化生產(chǎn)的不多。青島大學(xué)紡織服裝學(xué)院的SFR-203屬半耐久性阻燃整理劑。

2.毛織物的阻燃整理

羊毛具有較高的回潮率和含氨量，故有較好的**阻燃性，但若要求較高的標(biāo)準(zhǔn)，則需進(jìn)行阻燃整理。較早的羊毛阻燃整理是采用硼砂、硼酸溶液浸漬法，產(chǎn)品用于飛機(jī)上的裝飾用布。這種方法阻燃效果良好，但不耐水洗。60年代后采用THPC處理，耐洗性較好，但工序繁復(fù)，手感粗糙，失去了毛織物的品格。**羊毛局研究的方法是采用鈦、鋯和羥基酸的絡(luò)合物對(duì)羊毛織物整理，獲得滿意的阻燃效果，且不影響羊毛的手感，故得到普遍采用。主要有鈦、鋯、鎢等金屬絡(luò)合整理劑。80年代后期以來(lái)，國(guó)內(nèi)有幾個(gè)單位研究開(kāi)發(fā)毛用阻燃劑及整理工藝，獲得了滿意的結(jié)果。天津合成材料研究所研制了復(fù)合型WFR-866系列阻燃劑，一種為WFR-866F（以氟的絡(luò)合物為主要成份），一種為WFR-866B（以含溴羥基酸為主要成份）。天津仁立毛紡廠、北京制呢廠、北京毛紡廠均采用廬阻燃劑處理精、粗紡產(chǎn)品。青島大學(xué)紡織服裝學(xué)院研制了SFW系列毛用阻燃劑，與濟(jì)寧毛紡廠、濰坊*二毛紡廠合作開(kāi)發(fā)純毛阻燃產(chǎn)品，產(chǎn)品阻燃性能達(dá)到和**過(guò)了國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品水平。

純毛阻燃織物主要應(yīng)用于飛機(jī)艙內(nèi)、**賓館等地毯、窗簾、貼墻材料等。

3.滌綸織物的阻燃整理

滌綸織物的阻燃整理到目前為止，還沒(méi)有找到一種適宜的理想阻燃劑。三磷酸酯（2、3-二溴丙基）（TDBPP）對(duì)滌綸阻燃有一定效果，但有致癌作用。（Mobilchemco）推出一種Antiblaze19T阻燃劑，適于**滌綸織物，效果較好，毒性不大。國(guó)內(nèi)常州化工研究所制造的FRC-1即屬同類產(chǎn)品，常州針織總廠、上海針織廠用該阻燃劑生產(chǎn)純滌綸針織品。此外對(duì)含溴、銻化合物的整理劑如十溴聯(lián)苯醚、六溴環(huán)十二烷、三氧化二銻、五氧化二銻等都進(jìn)行了研究，在工作液中添加粘合劑，將阻燃劑粘合于織物上。

但總的來(lái)說(shuō)，整理織物阻燃性尚可，但手感硬，有白霜現(xiàn)象、色變等，整理液的穩(wěn)定性也不好。主要原因是阻燃劑粒度大，易聚沉，且對(duì)纖維吸附性差。據(jù)國(guó)外介紹，粒子大小在15～20nm，則阻燃效果可提高3倍，手感柔軟，耐洗性也好。國(guó)內(nèi)對(duì)滌綸織物進(jìn)行研究的有﹕常州化工研究所、常州針織總廠、常熟緯編總廠、遼寧市經(jīng)編廠、中國(guó)紡織大學(xué)、青大紡織服裝學(xué)院、石家莊紡織經(jīng)編廠等。

阻燃劑主要應(yīng)用在交通運(yùn)輸、電子電氣設(shè)備、家具以及建筑材料領(lǐng)域。添加阻燃劑并不能讓材料獲得完全抵抗烈火的能力，不過(guò)它依然可以減少火災(zāi)發(fā)生，并為身陷火場(chǎng)的人們贏得寶貴的逃生時(shí)間。在起火的空間中，由于易燃?xì)怏w和熱量的聚集，可能會(huì)發(fā)生“閃燃”現(xiàn)象——各種易燃物質(zhì)都在1~2秒時(shí)間內(nèi)同時(shí)起火。而阻燃劑的出現(xiàn)，可以有效避免這種情況。以塑料外殼的陰極射線管電視為例，假如它沒(méi)有經(jīng)過(guò)阻燃處理，在起火時(shí)留給人們的逃離時(shí)間少于2分鐘，而在阻燃劑的幫助下，逃離時(shí)間可以提升至30分鐘以上 。

阻燃劑在*安全中的作用已經(jīng)得到了證實(shí)。據(jù)歐盟**評(píng)估，過(guò)去10年中阻燃劑的使用使歐洲的火災(zāi)死亡人數(shù)減少了20%。2009年由英國(guó)**進(jìn)行的Greenstreet Ber ** n研究表明，自《家具與室內(nèi)陳設(shè)消防安全法規(guī)》頒布后，在2002年至2007年間，火災(zāi)死亡案例年均減少54例，非致命燒傷案年均減少780例，火災(zāi)事故年均減少1065例，而家具的*處理也離不開(kāi)阻燃劑 。


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• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 塑料相容劑

  用途：1．PC與ABS共混合金的相容劑。2．作為玻纖增強(qiáng)及礦物填充ABS、AS界面改性劑。馬來(lái)酸酐接枝ABS賦予了ABS極性，只要添加少量的馬來(lái)酸酐接枝ABS就可以大幅度提高ABS、AS與玻纖的結(jié)合力，使增強(qiáng)ABS、增強(qiáng)AS的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等明顯提高。表一：ABS樹(shù)脂玻纖增強(qiáng)典型數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 單位 ABS+GF30% ABS+GF30%+5%(KT-2) 拉伸強(qiáng)度 MPa 70 93 彎曲強(qiáng)度

• 阻燃劑阻燃原理分析

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