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膨胀型阻燃剂
膨胀阻燃聚合物的研究为聚合物阻燃技术开辟了一种新途径,膨胀阻燃聚合物基本克服了传统阻燃技术中的缺点,有如下优点:高阻燃性、无熔滴行为,对长时间或重复暴露在火焰中有较好的抵抗性;无卤、无氧化锑;低烟、少毒、无腐蚀性气体产生。膨胀型阻燃剂主要成分:
(1)酸源,一般指无机酸或能在燃烧加热时在原位生成酸的盐类,如磷酸、硫酸、硼酸及等;
(2)碳源,一般指多碳的多元醇化合物,如、乙二醇及酚醛树脂等;
(3)发泡源,含氮的多碳化合物,如尿素、聚酰胺、脲醛树脂等。膨胀型阻燃剂的研究主要是针对PP进行的,已经商品化的膨胀型阻燃剂大部分用于PP、聚氨酯中。如Montefluos公司的SpinflamMF82,以磷、氮为活性协同组分,不含卤素和氧化锑,含磷21%、氮18%。它阻燃的PP阻燃剂用量24%时氧指数达37、抗弯模量增加30~40%。此外还有GreatLake公司的NH-1197、NH-1151等。直到90年代初才有人致力于膨胀阻燃PE的阻燃研究并取得了一些较好的效果。
在火灾中烟是较早产生和较易致死且贻误救火时机的因素,据统计火灾中的死亡人数有80%是窒息所致,所以当代的“阻燃”是与“抑烟”相提并论的,而且对某些高聚物如PVC而言“抑烟”比“阻燃”更为重要。含卤高聚物和卤系阻燃剂以及锑化合物是主要的发烟源,因此除了阻燃剂的非卤化是减少发烟量的主要途径外,对PVC含卤高聚物采用添加消烟剂和三氧化二锑复配是解决发烟的另一条措施。钼化物迄今被认为是较好的消烟剂,如Shemlnwilliams公司开发的Kegad911A是含少量锌和钼的络合物,在PVC中添加4%可减少烟量1/3。由于钼化物价格昂贵,采用硼酸锌、二茂铁、氢氧化铝、硅的化合物与少量钼化物复配,是解决消烟问题较现实的途径,如Climax公司开发的Moly-FR-201是钼酸铵和氢氧化铝的复合物,在PVC中添加5~10份发烟量可减少43%。
阻燃剂微化技术
微化技术可防止阻燃剂迁移、提高阻燃效力、改善热稳定性、改变剂型等许多优点,对组分之间复合与增效及制造多功能阻燃材料也十分有利。国内目前正在探索,如湖南塑料研究所已研制了微化红磷母料,成功应用在PE、PP、PS、ABS树脂中阻燃效果良好。安徽化工研究院研制出的微化磷酸二溴苯酯、微化氯蜡-70等,也取得很好的效果。