無(wú)鹵阻燃母粒

?????? 塑料無(wú)鹵阻燃，一個(gè)誘人的項目，一個(gè)艱苦的事業(yè)，一個(gè)充滿(mǎn)變幻的話(huà)題。很多人在此項目上掘到了一桶金，但真正認識和深入了解阻燃劑及聚合物的性能，并且針對性的提出阻燃方

案，也就為數不多了。

?????? 塑料阻燃作為一個(gè)新興的工業(yè)，具有很好的發(fā)展前景。它發(fā)展的主要趨勢是：鹵系阻燃劑將會(huì )繼續使用，但產(chǎn)品結構會(huì )有所調整，隨著(zhù)人們對環(huán)保的重視，開(kāi)發(fā)無(wú)鹵阻燃劑將成為阻燃劑

的發(fā)展趨勢；磷氮系的膨脹型阻燃劑及氮基阻燃劑將進(jìn)一步得到發(fā)展和備受青睞；無(wú)毒，抑煙的無(wú)鹵無(wú)機阻燃劑，如改性的氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅等，特別是可用于較高溫度的氫氧化

鎂，將進(jìn)一步得到開(kāi)發(fā)。

針對阻燃劑的缺點(diǎn)，阻燃劑的研究發(fā)展應從以下幾個(gè)方面考慮。

???? （一）改進(jìn)阻燃劑的缺點(diǎn)：阻燃劑在使用過(guò)程中存在一些問(wèn)題，近年來(lái)火災時(shí)由阻燃劑引起的火害頻頻發(fā)生，對人的生命威脅最大的是阻燃劑產(chǎn)生的煙氣和毒氣。因此，隨著(zhù)人們對降低阻

燃材料燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙量和有毒氣體的呼聲日益升高，不斷改進(jìn)各類(lèi)阻燃劑自身缺點(diǎn)才能使阻燃劑有更好的發(fā)展前景。

????? 1、有機鹵系阻燃劑：有機鹵系阻燃劑中，溴系阻燃劑以其阻燃效果好、添加量少等優(yōu)點(diǎn)受到人們的青睞，在有機阻燃劑中占有重要的地位。相比之下，氯系阻燃劑和鹵化系阻燃劑使用量

呈下降趨勢。溴類(lèi)阻燃劑主要研究發(fā)展方向是：A、開(kāi)發(fā)揮發(fā)性低、勢穩定性好的阻燃增效劑；B、開(kāi)發(fā)能與熱塑性塑料反應形成交聯(lián)結構的阻燃劑，使其發(fā)揮阻燃作用的同時(shí)，還能改善塑料

的機械性能；C、開(kāi)發(fā)性能獨特、毒性低、揮發(fā)性低的高溴含量的阻燃劑。

??????? 2、有機磷系阻燃劑：有機磷阻燃劑是一種阻燃性能較好的阻燃劑，它具有阻燃增塑雙重功能，并可代替鹵化系阻燃劑，具有一定的發(fā)展前景。近年來(lái)，研究人員針對阻燃劑的缺點(diǎn)，研

究開(kāi)發(fā)的膨脹型阻燃劑，其活性成分之一為磷。含膨脹型阻燃劑的高聚物熱裂或燃燒時(shí)，表面形成一層膨脹炭層，且有阻燃（炭的極限氧指數達60%）、隔熱、隔氧功能、且生煙量少，也不

易形成有毒氣體和腐蝕氣體，有效地克服了有機磷系阻燃劑的缺點(diǎn)。

??????? 3、無(wú)機阻燃劑：無(wú)機阻燃劑的主要缺點(diǎn)是在高分子材料中添加量大（一般在50%以上），易導致材料的加工性能和物理性能下降。研究表明，阻燃劑粒徑大小直接影響它所填充材料制

品的性能，當添加量一定時(shí)，粒徑減小，制品的機械、物理性能指標提高，氧指數上升，熔滴現象大大減輕，料徑大小對其性能有很大的影響。因此，粒子的超細化已成為無(wú)機阻燃劑的主要

發(fā)展趨勢之一。無(wú)機阻燃劑是親水性物質(zhì)，而高分子材料基體是親油性，兩者互不相容，從而限制了無(wú)機阻燃劑的填充量，降低了其分散性。因此，無(wú)機阻燃劑在添加之前，必須先經(jīng)過(guò)表面

改性，改性效果的優(yōu)劣影響到分散性能，分散性的優(yōu)劣影響到材料的性能。當前改性的主要方法是采用偶聯(lián)劑（硅烷、鈦酸酯、硬脂酸等）進(jìn)行表面改性。探索更好、更可行的粒子表面改性

方法是無(wú)機阻燃劑發(fā)展的另一個(gè)重要趨勢。

????? （二）開(kāi)發(fā)新型低毒低煙、無(wú)污染的阻燃劑：21世紀應著(zhù)力于開(kāi)發(fā)新型低毒低煙無(wú)污染的阻燃劑。從環(huán)保的角度考慮，國外許多國家已經(jīng)開(kāi)始限制對環(huán)境有污染的阻燃劑的生產(chǎn)和使用。

歐洲已經(jīng)開(kāi)始限制含鹵阻燃劑的銷(xiāo)售，日本禁止使用電纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的酸性氣體的阻燃劑，美國已制定了采用低鹵電纜包覆層的規定。不久的未來(lái)，含鹵阻燃體系將會(huì )被無(wú)鹵阻燃體系替代。

經(jīng)過(guò)研究人員的不斷努力，已經(jīng)研發(fā)出一些新型的阻燃劑。

???? 1、膨脹型阻燃劑：膨脹型阻燃劑是近年來(lái)國際阻燃領(lǐng)域廣為關(guān)注的新型復合阻燃劑。它具備了獨特的阻燃機制和無(wú)鹵、低煙、低毒的特性，符合了當今人們保護生態(tài)環(huán)境的要求，是阻燃

劑無(wú)鹵化的重要途徑。膨脹阻燃系統因其酸源、炭源、氣源--“三源”的協(xié)同作用在燃燒時(shí)于材料表面形成致密的多孔泡沫炭層，既可阻止內層高聚物的進(jìn)一步降解及可燃物向表面的釋放，

又可阻止熱源向高聚物的傳遞以及隔絕氧源，從而阻止火焰的蔓延和傳播。與傳統的鹵系阻燃劑相比，這種阻燃系統在燃燒過(guò)程中大大減少了有毒及腐蝕性氣體的生成，因而受到阻燃界的一

致推崇，是今后阻燃材料發(fā)展的主流。目前，世界上已經(jīng)商品化的膨脹型阻燃劑主要有美國GreatLake公司開(kāi)發(fā)的CN-329，Borg-Warner化學(xué)品公司開(kāi)發(fā)的Melabis。CN-329適用于聚丙烯

(PP)，在PP的加工溫度下比較穩定，且具有良好的電性能。在添加量為30%時(shí)，材料氧指數可達34，可見(jiàn)CN-329是一種良好的PP阻燃劑。從分子中可看出，Melabis具有豐富的酸源和碳

源，改善了酸源、碳源、氣源的比例，使得Melabis的吸潮性比CN-329低得多，是一種優(yōu)秀的阻燃劑。

???? 2、納米級阻燃劑：納米技術(shù)是近年來(lái)倍受人們關(guān)注的一門(mén)新興技術(shù)。它是發(fā)展信息技術(shù)和解決環(huán)保等各種社會(huì )和經(jīng)濟問(wèn)題所必須的基礎技術(shù)之一。納米材料是采用納米技術(shù)合成的材料，

其顆粒的粒徑大小達到納米級別。納米材料技術(shù)以其高技術(shù)含量和高品質(zhì)的特點(diǎn)而倍受?chē)鴥韧獠毮?。采用納米技術(shù)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)納米阻燃劑是阻燃劑領(lǐng)域的新產(chǎn)品。如納米氫氧化鎂，具有純度

高、粒度超級細化、阻燃性能好等優(yōu)點(diǎn)，有很好的發(fā)展潛力。

????? 3、微膠囊化技術(shù)將微膠囊化應用于阻燃劑中，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項新技術(shù)。微膠囊化的實(shí)質(zhì)，是把阻燃劑粉碎分散成微粒后，將有機物或無(wú)機物對之進(jìn)行包囊，形成微膠囊阻燃劑，

或以表面很大的無(wú)機物為載體，將阻燃劑吸附在這些無(wú)機物載體的空隙中，形成蜂窩式微膠囊阻燃劑。微膠囊技術(shù)具有可防止阻燃劑遷移、提高阻燃效力、改善熱穩定性、改變劑型等許多優(yōu)

點(diǎn)，對組分之間復合與增效，及制造多功能阻燃材料也十分有利。我國目前正在探索，如廣州銀塑研制了微膠囊化紅磷母料，成功應用在PR、PP、PS、ABS樹(shù)脂中，阻燃效果良好。

???? 4、表面改性技術(shù)：無(wú)機阻燃劑具有較強的極性與親水性，同非極性聚合物材料相容性差，界面難以形成良好的結合和粘接。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)劑是硅烷和鈦酸酯類(lèi)。

??? 總之，研究開(kāi)展新型的低毒、低煙霧、無(wú)害化、高效阻燃抑煙型阻燃劑是阻燃劑發(fā)展的重要趨勢。但其發(fā)展離不開(kāi)政策的支持，民眾的認同，以及塑料從業(yè)人員的配合，任重道遠！