阻燃概述
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高分子材料的阻燃技术探讨高分子材料广泛应用于工业、建筑、电子设备、汽车以及航空航天等领域,然而在使用过程中,高分子材料可能会遭受火灾等安全事件的侵袭,因此阻燃技术是必要的研究领域之一。
本文将探讨高分子材料的阻燃技术。
一、阻燃技术概述阻燃技术指的是在材料中添加一定量的阻燃剂,使其在火灾遇到高温时,可以减缓火势蔓延的速度,降低火灾对现场及生命财产的危害程度。
阻燃剂一般分为无机阻燃剂和有机阻燃剂两种类型。
无机阻燃剂分为磷系、氮系、硅酸铝系等,有机阻燃剂分为溴系、氯系等。
高分子材料是一种易燃材料,当受到火源的侵入时,容易燃烧并产生高热、大量的烟雾和有毒气体。
阻燃技术的引入可以有效地减少高分子材料的这些缺点,防止火灾的发生。
阻燃剂的选择很重要,因为添加不当可能会影响材料的力学性能。
此外,阻燃剂与高分子材料之间的相容性对阻燃效果也有影响。
对于一些阻燃剂,例如PA6材料,氧化铝和氢氧化铝会影响材料的强度和熔点;而对于PP材料,三氯乙磷的相容性较差。
在阻燃剂的选择方面,溴系、氯系阻燃剂常常被用于高分子材料的阻燃,但由于其会产生有毒气体,已被禁止在一些领域使用。
因此,磷系阻燃剂在近几年被广泛使用,磷系阻燃剂可以使材料形成炭化层,形成阻燃壳,避免氧气进入,从而实现阻燃效果。
对于临床应用的高分子材料,比如医用注射器和输注器,除了需要阻燃材料之外,还需要考虑其对人体的影响。
因此,应选用对人体安全无影响的阻燃剂。
三、阻燃技术的应用阻燃技术在许多领域都有广泛应用,下面我们以电子设备、车辆、建筑等作为例子,阐述阻燃技术在不同领域的作用。
1、电子设备:随着电子设备在生活中的广泛应用,一些电子产品在使用过程中会发热,因此,对于电子产品的阻燃技术至关重要。
特别是在电池充电器、移动电源等电子产品中,阻燃材料的耐热性要求更高。
2、车辆:汽车应用阻燃技术的主要原因是为了保证乘客的安全,在车内或发动机舱处出现火灾的可能性都很大。
汽车阻燃技术的发展包括内饰材料的阻燃、电线材料的阻燃等,其中座椅材料、天花板等逐渐成为重点研究领域。
ul阻燃和国标阻燃等级概述及说明1. 引言1.1 概述本文旨在介绍和说明UL阻燃和国标阻燃等级的概念及其在材料燃烧性能评价中的应用。
UL阻燃和国标阻燃等级是两种常见的测试方法,用于评估材料的抗火性能和防止火灾蔓延的能力。
随着人们对建筑、电子设备和交通工具等领域安全性要求的提高,对材料强化阻燃性能的需求也越来越迫切。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分。
引言部分即本部分(1),将简要介绍文章背景和目的。
第二部分将概述UL阻燃和国标阻燃等级的基本概念和应用范围(2)。
接下来,第三部分将详细说明UL阻燃等级,包括测试方法、分类解释以及应用领域和优缺点(3)。
第四部分将对国标阻燃等级进行类似的介绍(4)。
最后一部分是结论部分,总结了全文所论述的主要观点,并提出一些展望或建议(5)。
1.3 目的本文的目的是为读者提供关于UL阻燃和国标阻燃等级的全面了解。
读者将了解到这两种测试方法的基本原理、分类标准以及适用范围和限制。
同时,还将对UL阻燃和国标阻燃等级进行比较,并探讨它们在不同应用领域中的优势和局限性。
通过本文,读者将更好地了解材料燃烧性能评估相关知识,对于选取合适的防火材料或开展相关研究具有一定的参考价值。
2. UL阻燃和国标阻燃等级概述:2.1 UL阻燃等级概述:UL(Underwriters Laboratories)是美国的一个非营利机构,专门从事产品安全认证领域。
UL对材料的阻燃性能进行测试和评估,并将其分为不同的阻燃等级。
UL 94是一种常用的测试方法,用于评估塑料材料在火灾条件下的燃烧特性。
根据UL 94测试,材料可以被分为V-0、V-1、V-2以及HB四个等级。
V-0表示最高级别,意味着材料具有最高的自熄性,火焰传播时间很短且不会滴落燃料。
V-1和V-2则表示较低的自熄性能能力,火焰传播时间相对较长。
HB表示水平燃烧,在此等级中材料不会自蔓延火势,但是会有滴落现象。
各个等级之间主要通过材料的承受火焰时间、是否滴落以及后续延伸应用领域来区分。
聚合物阻燃机理及阻燃剂概述根据Claudius年鉴记载,人类最早的阻燃历史可追述到炼金术和罗马帝国时代,从17世纪开始,有关聚合物阻燃的相关报道逐渐增多。
到现在为止,聚合物阻燃方面的研究已经非常成熟。
第二次世界大战之后,聚合物阻燃方面取得突飞猛进的发展,包括氯化石蜡-氧化锑协效体系的发现、阻燃填料的使用、聚合物阻燃性能的测试方法——氧指数法的采用、膨胀型阻燃体系的建立、含氯的不饱和聚合物以及本质阻燃高聚物的制备等等[14]。
这些进展为现代阻燃技术的发展奠定了基础,为人类的阻燃事业做出了巨大贡献。
按照阻燃剂与被阻燃基材的关系,阻燃剂可以分为反应型和添加型两种。
反应型阻燃剂是指阻燃剂作为高聚物的单体,或者作为辅助试剂而参与合成高聚物的化学反应最后成为高聚物的结构单元,这种阻燃方法相对较复杂且成本昂贵,不适于大范围推广。
而添加型阻燃剂是指阻燃剂与基材中的其他组分不发生化学反应,只是以物理方式分散于基材中。
由于添加型阻燃剂在阻燃聚乙烯加工过程中使用方便、加工工艺简单、价格相对较低廉,因而是目前实现聚乙烯阻燃最常用的方法之一。
常用的添加型阻燃体系主要有卤系阻燃复合体系、无卤阻燃复合体系以及其他常用复合体系。
1阻燃机理通常聚乙烯中有少量支链并发生交联,研究表明,PE在空气中燃烧时产生活性很大的HO·、H·和O·,这些自由基有促进燃烧的作用,同时足够的热量以及适合的氧气浓度都是聚乙烯燃烧时所必须的条件,因此只要切断以上三个要素中的任何一种都可以达到阻燃的效果。
所以对PE的阻燃可以通过以下途径:终止自由基链反应,捕获传递燃烧链式反应的活性自由基,即卤系阻燃剂的阻燃机理。
吸收热分解产生的热量,降低体系温度。
氢氧化铝、氢氧化镁及硼酸类无机阻燃剂是典型代表。
稀释可燃性物质和氧气浓度,使之降到着火极限以下,即氮系阻燃剂阻燃机理。
促进聚合物成炭,减少可燃性气体的生成,在材料表面形成一层膨松、有细孔的均质碳层,起到隔热、隔氧、抑烟、防止熔滴的作用,即膨胀阻燃剂的主要阻燃机理。
物理阻燃方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述物理阻燃方法是一种通过改变材料本身的结构以及性质,从而增强材料的阻燃性能的技术。
在工业和日常生活中,防火是一项非常重要的安全工作。
传统的化学阻燃方法存在着环境污染、对人体健康造成危害等问题,因此物理阻燃方法得到了广泛的关注和研究。
通过物理阻燃方法,可以在材料中添加阻燃剂、改变材料结构、控制材料的燃烧过程等方式来提高材料的阻燃性能,而且这些方法通常对环境和人体健康无害。
因此,物理阻燃方法具有广阔的应用前景,并且在各个领域都有广泛的应用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章将主要分为引言、正文和结论三部分。
在引言部分,我们将概述物理阻燃方法的重要性以及本文的目的,为读者提供一个整体的了解。
在正文部分,我们将详细介绍物理阻燃方法的概述以及两种具体的物理阻燃方法。
最后,在结论部分,我们将总结本文的主要内容,并探讨这些物理阻燃方法在实际应用中的意义,并展望未来的发展方向。
整篇文章将以逻辑清晰、条理性强的结构展现,旨在帮助读者更加深入地了解物理阻燃方法。
1.3 目的:本文旨在对物理阻燃方法进行深入探讨和总结,以帮助读者更好地了解物理阻燃技术的原理和应用。
通过详细介绍物理阻燃方法的概念、原理和实践经验,旨在为相关领域的研究者、工程师和设计师提供参考和指导。
同时,本文也旨在促进物理阻燃技术的进一步发展和应用,为提升防火安全水平、保护人们的生命财产安全作出贡献。
希望本文能为相关领域的研究和实践提供有益的启示和帮助。
2.正文2.1 物理阻燃方法概述物理阻燃方法是指通过物理方式来提高材料的阻燃性能,阻止火焰的蔓延和材料的燃烧。
物理阻燃方法通常不会改变材料的化学性质,而是利用一些物理原理来提高材料的阻燃性能。
物理阻燃方法的主要原理包括隔离隔热、热力学吸热、气相和固相阻遏、防燃涂层等。
其中,隔离隔热是常见的物理阻燃方法之一,通过在材料表面形成一层不易燃烧的保护层,阻止火焰的穿透和材料的燃烧。
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iec 60092-101 2018阻燃标准概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文将对IEC 60092-101 2018阻燃标准进行全面的概述说明和解释。
该标准是国际电工委员会(IEC)制定的一项重要技术标准,旨在规范阻燃材料及相关设备在工程领域中的应用,以提高设备和人员的安全性能。
1.2 文章结构本文将按照以下方式组织内容。
首先,在引言部分简要介绍本文的目的和结构。
然后,在第2节中,我们将对IEC 60092-101 2018阻燃标准进行概述说明,包括标准的简介、背景与发展历程、适用范围和目标等内容。
接着,在第3节中,我们将详细解释这一标准,包括其格式和编写规范、关键术语解析以及标准要求与测试方法的详解。
随后,在第4节中,我们将讨论该阻燃标准在工程领域中的实际应用,涵盖阻燃材料选用与评估原则、阻燃装备设计与安全性能评估指南以及阻燃设备安装及维护管理建议等方面。
最后,在第5节中,我们将对IEC 60092-101 2018阻燃标准进行总结归纳分析,并展望未来的发展趋势以及标准应用于实际工程中的影响和启示。
1.3 目的本文旨在全面介绍IEC 60092-101 2018阻燃标准,并深入解释其核心要点和关键内容。
通过对该标准的分析和解读,我们可以更好地理解其在工程领域中的应用意义和实际效果,为工程实践提供指导和借鉴。
同时,文章还将对该阻燃标准进行评估和分析,展望其未来的发展方向,为行业提供参考和指导,并探讨其在实际工程中可能产生的影响与启示。
通过本文的撰写,旨在增加人们对IEC 60092-101 2018阻燃标准的了解,促进相关技术的推广应用,以及改善设备安全性能和保障工程质量。
2. iec 60092-101 2018阻燃标准概述说明:2.1 标准简介IEC 60092-101是国际电工委员会(International Electrotechnical Commission)发布的一项阻燃标准。
阻燃电缆概述阻燃电缆[1]是指:在规定试验条件下,试样被燃烧,在撤去试验火源后,火焰的蔓延仅在限定范围内,残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的电缆。
根本特性是:在火灾情况下有可能被烧坏而不能运行,但可阻止火势的蔓延。
通俗地讲,电线万一失火,能够把燃烧限制在局部范围内,不产生蔓延,保住其他的各种设备,避免造成更大的损失。
阻燃的含义:在规定试验条件下,试样被燃烧,在撤去火源后,火焰在试样上的蔓延仅在限定范围内并且自行熄灭的特性,即具有阻止或延缓火焰发生或蔓延的能力。
电线电缆的燃烧是由于外部加热而产生了易燃气体,要达到阻燃的目的,必须抑制引起燃烧的三要素,即:可燃气体、热量和氧气。
因此,阻燃电线电缆一般采用的方法就是在绝缘、护套和填充等材料中,添加含有卤素的卤化物和金属氧化物,从阻燃的角度来评价,这是极好的方法,但是,由于这些材料中含有卤化物,在燃烧时释放大量的烟雾和卤化氢气体,所以,火灾时的能见度低,给人员的安全疏散和消防带来很大的妨碍,而人则更多地为有毒气体窒息致死。
此外,卤化氢气体与空气中的水一旦反应后,即生成“卤化氢酸”,严重腐蚀仪器设备、建筑物造成“二次灾害”。
目前,随着科技水平的不断提高,阻燃问题已由过去的卤素阻燃化,已进一步发展到低卤、无卤的阻燃化。
中利科技集团有限公司在研制生产“通信电源用阻燃耐火软电缆”时,对电缆的绝缘、护套采用了低烟无卤、分解温度高、机械性能好的无卤聚合物材料,由于电缆不含卤化物和金属氧化物,在燃烧时不会产生有害气体和大量的烟雾,不存在会造成“二次灾害”的可能性,并且还具有良好的机械性能与电气性能,满足了电缆的使用要求,彻底改变了以往阻燃电缆的不足之处。
[编辑本段]阻燃电缆使用特性[编辑本段]阻燃电缆主要技术指标1.成品电缆导体(R类)直流电阻(符合GB3956规定)2.工频电压试验:交流50HZ3.5KV/5min不击穿IEC阻燃等级为了评定线缆的阻燃性能优劣,国际电工委员会分别制定了IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三个标准。
tpo阻燃等级-概述说明以及解释1.引言1.1 概述TPO阻燃等级是指热塑性聚烯烃(Thermoplastic Polyolefin,简称TPO)材料的阻燃性能评定等级。
作为一种新型阻燃材料,TPO材料在建筑、汽车、电子等各个领域得到了广泛的应用。
由于TPO材料可替代传统的橡胶和塑料材料,具有较低的成本、良好的耐候性和优异的热稳定性,因此受到了越来越多的关注。
TPO阻燃等级的定义对于材料选择和使用具有重要的指导意义。
阻燃等级一般采用火焰传播速率和烟雾生成量等参数来评估材料的阻燃性能。
根据不同的国家和地区标准,TPO阻燃等级通常分为多个级别,从低到高分别表示材料的阻燃性能逐渐提高。
这些等级不仅能够指导材料的选择,还能够帮助设计者和使用者评估材料的安全性和可靠性。
在本文中,将介绍TPO阻燃等级的定义以及测试方法。
通过了解TPO 阻燃等级的概念和评定方法,读者可以更好地理解TPO材料在阻燃性能方面的特点,并在实际应用中根据需要选择合适的阻燃等级,确保材料的安全性和可靠性。
此外,文章还将探讨TPO阻燃等级的重要性和未来的发展方向,旨在为相关领域的科研人员和工程师提供有益的参考和借鉴。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:在本文中,将对TPO阻燃等级进行全面研究和分析。
文章将按照以下结构进行展开:第一部分是引言部分。
首先,我们将概述TPO阻燃等级的背景和相关重要性。
其次,我们将介绍本文的结构安排,以及每部分的内容概要。
最后,我们将明确本文的目的,为读者提供清晰的指导和期望。
第二部分是正文部分。
首先,我们将详细定义TPO阻燃等级的概念,并介绍其相关特点和要素。
其次,我们将介绍TPO阻燃等级的测试方法,并分析不同测试方法的优缺点。
我们将通过案例研究和实验数据来支持我们的观点,并对结果进行深入剖析。
第三部分是结论部分。
首先,我们将重点讨论TPO阻燃等级的重要性,并对其在实际应用中的意义进行总结和归纳。
各树脂适用的阻燃剂材料可采用的阻燃剂聚烯烃PP/PE:氢氧化镁,氢氧化铝,TDCPP,聚磷酸铵,八溴醚,磷酸三苯酯,六溴环十二烷,MPP,硼酸锌,十溴二苯乙烷,包覆红磷,TBC聚氨酯PU : TCEP,TCPP,TDCPP,DMMP,磷酸三苯酯,MPP,FB不饱和树脂UPR : TCPP、TDCPP、DMMP、HBCD、TBC尼龙PA6/PA66 : MCA,MPP,FB,十溴二苯乙烷,十溴二苯醚,包覆红磷聚酯PBT/PET: TDCPP,磷酸三苯酯,MPP,十溴二苯乙烷,十溴二苯醚,包覆红磷聚苯乙烯PS : TCPP,TDCPP,HBCD,MCA,TBC,MPP,十溴二苯乙烷,十溴二苯醚,硼酸锌环氧树脂EP: TCPP,TDCPP,IPPP,十溴二苯醚,DMMP,磷酸三苯酯,十溴二苯乙烷聚丙烯睛丁二烯苯乙烯ABS:八溴醚,磷酸三苯酯,十溴二苯乙烷,十溴二苯醚,TBC 聚碳酸酯PC:磷酸三苯酯,HBCD,MCA聚氯乙烯PVC : TCEP,TCPP,TDCPP,IPPP,MCA,八溴醚,磷酸三苯酯酚醛树脂PF: TCEP,TCPP,TDCPP,磷酸三苯酯,硼酸锌纸张Paper :磷氮系液体阻燃剂FR2003纺织品Textile :磷氮系液体阻燃剂FR2003(耐久)聚甲醛POM : MCA防火涂料Paint : TCPP,MCA,聚磷酸铵,硼酸锌,MPP , PPO聚四氟乙烯微粉阻燃剂的阻燃机理阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的,如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。
多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。
1、吸热作用任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的,如果能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量,那么火焰温度就会降低,辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少,燃烧反应就会得到一定程度的抑制。
在高温条件下,阻燃剂发生了强烈的吸热反应,吸收燃烧放出的部分热量,降低可燃物表面的温度,有效地抑制可燃性气体的生成,阻止燃烧的蔓延。
Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容,使其在达到热分解温度前吸收更多的热量,从而提高其阻燃性能。
这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性,提高其自身的阻燃能力。
2、覆盖作用在可燃材料中加入阻燃剂后,阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层,隔绝氧气,具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用,从而达到阻燃目的。
如有机阻磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。
碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解,另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
3、抑制链反应根据燃烧的链反应理论,维持燃烧所需的是自由基。
阻燃剂可作用于气相燃烧区,捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。
如含卤阻燃剂,它的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近,当聚合物受热分解时,阻燃剂也同时挥发出来。
此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区,卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。
4、不燃气体窒息作用阻燃剂受热时分解出不燃气体,将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。
同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用,阻止燃烧的继续进行,达到阻燃的作用。
5 燃烧和阻燃的机理燃烧和阻燃的机理在3节及表3和表4中,我们论述了决定纺织品纤维固有燃烧行为的基本热参量。
为了了解现有纺织品阻燃剂如何起作用以及更重要的--如何研发未来的阻燃剂,关键是更为深入地探索成纤聚合物的燃烧机理。
5.1 阻燃策略图7所示为纺织品燃烧机理(作为一种反馈机理)的过程,在这种燃烧中,燃料(来自热降解或热解纤维)、热(来自引燃和燃烧)和氧(来自空气)均作为主要成分发挥作用。
为了中断这种机理,人们提出了5种方式(a)~(e)。
阻燃剂可在其中的一种或多种方式下发挥作用。
以下所列为各个阶段及相关的阻燃作用:a)除热;b)提高分解温度;c)减少可燃挥发物的形成,增加炭量;d)减少与氧的接触或稀释火焰;e)干扰火焰化学反应和/或提高燃料点燃温度(Tc);熔解和/或降解和/或脱水需吸收大量的热(例如,在背涂层中含无机和有机磷的制剂、氢氧化铝或水化氧化铝)。
通常不为阻燃剂所利用;而在固有耐火和耐热纤维(如芳族聚酰胺纤维)中较常见。
纤维素和羊毛中多数含磷、含氮的阻燃剂;在羊毛中的重金属络合物。
水合的及某些促炭阻燃剂可释放水;含卤素阻燃剂可释放卤化氢。
含卤素阻燃剂,经常与氧化锑结合。
从上述内容可以看出,某些类阻燃剂可以在多种方式下发挥作用,多数有效的例子都是如此。
此外,某些阻燃制剂可产生液相中间物,该中间物可湿润纤维表面,从而成为隔热和隔氧的屏障--广为接受的硼酸盐-硼酸混合物即可在这种方式下发挥作用。
此外,它还可促进成炭。
为了简化化学阻燃行为之不同方式的分类,可以使用术语'凝聚'相和'气或蒸汽'相活动来区分它们。
二者都是复合项,前者包括上述的(a~c)方式,后者包括(d)和(e)方式。
物理机理通常同时起作用,这些机理包括通过形成涂层来排除氧气和/或热量(方式d)、增加热容量(方式a)以及利用非易燃气体稀释或覆盖火焰(方式d)。
5.2 热塑性纤维是否可以变软和/或熔化(由表3中的物理转化温度所界定)决定着它是否具有热塑性。
热塑性因其相关的物理变化,可严重影响阻燃剂的行为。
传统的热塑性纤维(例如,聚酰胺、聚酯和聚丙烯)一收缩即可离开点燃火焰,从而避免被点燃:这使它们表面上显现出阻燃性。
事实上,如果收缩受阻,它们便会猛烈燃烧。
这种所谓的支架效应可在聚酯-棉以及类似的混纺织物上看到,即熔融聚合物熔化到非热塑性棉上并被点燃。
类似的效应也可在由热塑性和非热塑性成分组成的复合纺织品上看到。
随着上述效应而来的是熔滴(通常是有焰熔滴)问题,这种滴淌虽可移除焰锋的热并促使火焰熄灭(因而可以'通过'垂直火焰试验),但却能使位于其下的表面(如地毯或皮肤)发生燃烧或二次点燃。
多数在批量生产期间或作为整理剂施用于传统合成纤维上的阻燃剂通常都是通过增强熔融滴淌和/或促助有焰熔滴熄灭两种方式发挥作用的。
迄今为止,任何手段都不能降低热塑性并大量促进成炭,经阻燃处理的纤维素(包括粘胶纤维)的情况就是如此。
5.3 阻燃机理和成炭按(d)和/或(e)方式在气相起作用的阻燃剂都具有下述优点,即它们会减小引燃倾向并有助于纺织品成纤聚合物的火焰熄灭。
这是因为一旦热降解产生的挥发产物或燃料在火焰中与氧发生氧化反应,其化学性质就会变得非常类似。
因此,像断绝氧气((e)方式)或生成干扰自由基((f)方式)这两种方式无疑都能保证阻燃剂的效果。
根据成本和效益,锑-卤素阻燃剂是本体聚合物和背涂层纺织品领域内最成功阻燃剂。
与用于纤维素纤维的含磷和氮的纤维反应性耐久阻燃剂不同(见下文),它们通常只能借助树脂粘合剂用作背涂层剂。
就纺织品而言,多数锑-卤素体系都由三氧化二锑和含溴的有机分子(例如氧化十溴联苯(DBDPO)或六溴环十三烷(HBCD))组成。
一经加热,这些物质就会释放出HBr基和Br。
基。
这二者会根据下面的示意图干扰火焰的化学反应。
在示意图中:R 、CH2 、H 和OH基是火焰氧化链反应的一部分,该反应消耗燃料(RCH3)和氧:阻燃剂的市场现状随着我国合成材料工业的发展和应用领域的不断拓展,阻燃剂在化学建材、电子电器、交通运输、航天航空、日用家具、室内装饰、衣食住行等各个领域中具有广阔的市场前景。
此外,煤田、油田、森林灭火等领域也促进了我国阻燃、灭火剂生产较快的发展。
我国阻燃剂已发展成为仅次于增塑剂的第二大高分子材料改性添加剂,目前的生产能力20万t/a 左右,年生产量在15万-17万t之间,年消费量20万t左右。
不足部分主要从美国和以色列进口,进口的主要品种为有机溴及卤—磷系阻燃剂。
我国阻燃剂生产厂60余家,能够生产50余种产品,主要为溴磷系列,其中溴系阻燃剂是最重要的系列,约占我国有机阻燃剂的30%。
、国内阻燃剂的品种和消费量还是以有机阻燃剂为主,无机阻燃剂生产和消费量还较少,但近年来发展势头较好,市场潜力较大。
阻燃剂中最常用的卤系阻燃剂虽然具有其他阻燃剂系列无可比拟的高效性,但是它对环境和人的危害是不可忽视的。
环保问题是助剂开发和应用商关注的焦点,所以国内外一直在调整阻燃剂的产品结构,加大高效环保型阻燃剂的开发。
1.环保型阻燃剂应用和生产现状随着人们环保、安全、健康意识的日益增强,世界各国开始把环保型阻燃剂作为研究开发和应用的重点,并已经取得了一定的成果。
阻燃剂按有效元素分类,可分为磷系、氯系、溴系和锑基、铝基、硼基阻燃剂等。
本文根据阻燃有效元素将阻燃剂分为无卤阻燃剂、溴系阻燃剂、卤—磷协同阻燃剂及其他阻燃剂四个种类,分别介绍其中几种环保且具有应用前景的阻燃剂。
1.1无卤阻燃剂无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂一直是人们追求的目标,近年来全球一些阻燃剂供应和应用商对阻燃无卤化表现出较高热情,对无卤阻燃剂及阻燃材料的开发也投入了很大的力量。
据分析,无卤阻燃剂主要品种为磷系阻燃剂及无机水合物。
前者主要包括红磷阻燃剂,无机磷系的聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸酯等,有机磷系的非卤磷酸酯等。
后者主要包括氢氧化镁、氢氧化铝、改性材料如水滑石等。
聚磷酸铵、水滑石为该系列环保型且市场前景较好的代表产品,以下就这两种产品展开分析。
1.1.1聚磷酸铵聚磷酸铵(ammoniumpolyphosphate,简称为APP)是长链状含磷、氮的无机聚合物,其分子通式为:(NH4P03)n。
由于其具有化学稳定性好、吸湿性小、分散性优良、比重小、毒性低等优点,近年来广泛用于塑料、橡胶、纤维作阻燃处理剂;还可用于配制膨胀性防火涂料,用于船舶、火车、电缆及高层建筑的防火处理;也用于生产干粉灭火剂,用于煤田、油井、森林大面积灭火;此外,还可作肥料用。
聚磷酸铵的聚合度是决定其作为阻燃剂产品质量的关键,聚合度越高,阻燃防火效果越好。
国内已经有聚合度超过100的产品,而国外APP(聚磷酸铵)的聚合度在500以上已是常见。
国内聚磷酸铵研制始于1978年,经过20多年的发展,我国聚磷酸铵生产已具有一定的基础,基本上适应了国内市场的需要。
2005年我国聚磷酸铵产量超过2万t,除满足国内需求外还有少量出口。
我国聚磷酸铵生产能力主要集中于西南、华东和中南地区,以西南地区产量最大,其次为华东和中南地区。
华北÷东北、西北等地区很少有聚磷酸铵生产。
国内聚磷酸铵生产装置规模较小,最大生产厂是贵州遵义县鑫源磷化有限责任公司和什邡市长丰化工有限公司,装置规模皆为3000t/a,荣泰装置规模也已达到3000t/a。