阻燃剂市场_应用及发展趋势
- 格式:pdf
- 大小:139.86 KB
- 文档页数:4
2024年溴甲烷市场规模分析简介溴甲烷,化学式CH3Br,是一种常见的溴代烷烃化合物。
它具有广泛的应用领域,包括农药、阻燃剂、医药和化工等。
本文将对溴甲烷市场规模进行深入分析。
市场发展现状近年来,全球溴甲烷市场持续增长。
主要驱动因素包括农业行业的发展、建筑及电子行业对阻燃剂的需求增加,以及化工领域中的新应用等。
市场划分溴甲烷市场可以根据用途进行划分。
根据最新的市场研究数据,以下是主要的市场划分:1.农药:占总市场的30% 溴甲烷在农药中常用作杀虫剂,增加了农作物的产量和质量。
随着全球农业行业的发展,农药市场将继续增长。
2.阻燃剂:占总市场的25% 溴甲烷是一种高效的阻燃剂,常用于建筑材料、电子产品和汽车零部件等领域。
随着人们对产品安全性的要求提高,阻燃剂市场将得到进一步发展。
3.医药:占总市场的20% 溴甲烷在医药行业有广泛的应用,包括制药过程中的合成反应和药品保鲜等。
随着人们对健康的关注增加,医药市场需求也将增长。
4.化工:占总市场的25% 溴甲烷在化工领域有多种应用,如有机合成、催化剂和溶剂等。
随着新技术和新应用的不断涌现,化工市场将保持较高增长。
市场地区分析全球溴甲烷市场在地区分布上存在一定的差异。
以下是一些主要市场地区的分析:1.北美:占总市场的30% 北美地区对溴甲烷有较高的需求,主要用于农药和阻燃剂等领域。
美国是该地区最大的市场。
2.亚太:占总市场的35% 亚太地区是溴甲烷市场最大的地区,中国、印度和日本是主要市场。
亚太地区的快速经济增长和人口增加推动了市场需求的增长。
3.欧洲:占总市场的20% 欧洲地区对溴甲烷有较高的需求,主要用于医药和化工等领域。
德国和英国是该地区的主要市场。
4.其他地区:占总市场的15% 其他地区包括中东、非洲和拉丁美洲等地,市场规模相对较小。
但随着经济发展和产业升级,这些地区的市场需求也在逐步增加。
市场竞争态势溴甲烷市场存在较为激烈的竞争。
以下是主要竞争企业的分析:1.大型企业:60% 全球溴甲烷市场由一些大型企业主导,这些企业拥有先进的生产技术和庞大的市场份额。
2023年三溴氧磷行业市场前景分析三溴氧磷是一种广泛应用于电子、化工等领域的重要化学品。
它不仅在电子行业中用作阻燃剂,还在化工行业中用作杀虫剂和制造农药、染料等原料。
近年来,随着环保意识的增强和阻燃剂需求的不断增长,三溴氧磷市场前景一直呈现出良好的增长态势。
一、市场需求不断增加随着各行业对产品质量和安全性的高要求,三溴氧磷在电器、汽车、航空等领域中作为阻燃剂的市场需求不断增加。
按照国家政策要求,电子产品、建筑、家具等领域都需要使用阻燃材料,三溴氧磷因其阻燃效果好、成本低等特点成为了重要的阻燃剂之一。
同时,全球化、环保等因素也在推动着三溴氧磷需求的增加。
尽管存在环保风险,但对于阻燃材料行业来说,三溴氧磷仍是当前主流的选择之一。
二、国内外市场竞争加剧目前,三溴氧磷市场竞争日益激烈,国内市场竞争加剧。
凭借三溴氧磷的产品质量和价格的优势,美国、日本等国家成为了阻燃剂生产的最大生产国。
而在国内,由于产能过剩、技术落后等原因,国内三溴氧磷市场竞争非常激烈,加上近年来环保法规的加强,一些小型生产企业已经被淘汰。
对于中小型企业来说,必须发挥自身特色和优势,不断改进生产工艺,加大技术研发力度,提高成本效益,方能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
三、市场创新推动行业发展三溴氧磷行业的市场创新是促进行业发展的重要因素之一。
由于行业特点类似,各生产企业之间的竞争关系是竞合关系。
因此,市场创新可以为产业提供一个发展的空间。
在市场创新方面,企业可以探索新的市场和销售平台,建立行业新生态;开拓新的产品市场,为企业提供更好的发展机会和空间;以至推广可持续发展理念,使得三溴氧磷阻燃剂可以更加环保、安全、高效。
总之,三溴氧磷市场前景广阔,但随着国内外环保法规的日益加强,市场竞争也日益加剧。
只有那些积极创新,提高技术含量,提高产品质量和服务水平的企业才能够在这个市场中生存和发展。
广东科技2013.1.第2期ABS 阻燃技术进展及其市场需求分析王晓楠(云南金相消防检测有限公司)1ABS 阻燃技术根据ABS 阻燃剂的使用方法,可以将其分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂两大类。
(如图1)1.1添加型阻燃剂当前该型是应用最多的阻燃剂,占阻燃剂的80~90%。
添加型阻燃剂分为无机系和有机系两种。
其中,无机系包括铋化合物、锆化合物、氢氧化镁、氢氧化铝、硼化合物、磷化合物和锑化合物等。
ABS 树脂所适用的无机阻燃剂主要有硫酸铵、偏硼酸钡、硼酸锌、三氧化二锑(Sb 2O 3)等。
Sb 2O 3是使用最多的一种,常被称为协同剂,其本身并无阻燃作用,需要与有机卤化物配合使用,才有一定效果,其协同作用如下式所示:Sb 2O 3+6HCl →2SbCl 3+3H 2OSb 2O 3+2HCl →2SbOCl+H 2O 5SbOCl 176~280000→℃SbCl 3+Sb 4O 5Cl 23Sb 4O 5Cl 2320~700000→℃2SbCl 3+5Sb 2O 3无机系阻燃剂有不产生腐蚀性气体,无毒,挥发,不析出,价廉,热稳定性好等优点。
其缺点是需要添加大量的阻燃剂,才能达到较好的阻燃效果,但是大量阻燃经的添加导致ABS 的加工性能和物理机械性能下降从而影响使用。
为此,对无机系阻燃剂要进行表面化、微粒化处理。
表面化就是为了ABS 树脂与无机阻燃剂之间相容性好;微粒化的目的是在体相中均匀分散在ABS 树脂中,起到阻燃作用。
有机系主要包括磷系,例如聚磷酸酯类和磷酸酯类,卤素系,例如氯化物和溴化物等,其中DBDPO 结构式见图2所示。
有机系阻燃剂具有用量少,协同效应充分,效果好,不影响ABS 树脂的加工性和力学性及电气性能等优点,不足的是燃烧时释放有害气体,有毒,而且烟尘量比较大。
1.2反应型阻燃剂在ABS 树脂合成中这类阻燃剂具有反应性基团,作为单体之一进行共聚反应。
一旦成为ABS 分子链的一部分,这种阻燃剂就不再发生迁移,对材料的物理力学性能和电性能的影响较小,同时阻燃性持久。
阻燃剂的调查分析报告阻燃剂的作用是阻止材料引燃或抑制火焰传播。
橡胶和塑料等高分子材料的耐热和耐燃性能较差阻燃剂,可提高橡塑制品的使用安全性能,因此成为橡塑制品加工的重要添加剂之一。
世界各国对防灾减灾日益重视,安全环保领域的立法也日趋完善,大大促进了阻燃剂的研究开发和生产使用,阻燃剂已成为精细化工领域的重要产品之一。
国内阻燃剂的研发工作始于19世纪60年代,经过多年的发展,虽然有了较大的进步,但整体工艺技术和应用技术水平仍落后于世界发达国家,因此阻燃剂特别是环保型阻燃剂的研究开发十分重要。
1 阻燃剂的产品分析1.1 阻燃剂的定义阻燃剂又称难燃剂,耐火剂或防火剂,赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂,是一种用于改善可燃易燃材料燃烧性能的特殊的化工助剂,广泛应用于各类装修材料的阻燃加工中。
经过阻燃剂加工后的材料,在受到外界火源攻击时,能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传播,从而达到阻燃的作用。
1.2 阻燃剂的分类根据不同的划分标准可将阻燃剂分为以下几类:按所含阻燃元素分类:按所含阻燃元素可将阻燃剂分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂等几类。
按组分的不同分类:按组分的不同可分无机盐类阻燃剂、有机阻燃剂和有机、无机混合阻燃剂三种。
按使用方法分类:按使用方法的不同可把阻燃剂分为添加型和反应型。
2 阻燃剂行业、市场分析目前,全球阻燃剂的总消费量仍在稳步增长,在今后几年内,全球阻燃剂的年均消费增长率估计可达315%~410%。
2.1 三大类阻燃剂的比较如今使用最为广泛的是有机卤系、有机磷系和无机希三大类阻燃剂。
从表1中可以看出三种阻燃剂的性能区别。
表1 三大系列阻燃主要性能比较项目有机卤系有机磷系无机系代表产品十溴二苯醚、四溴双酚A TCPP、BDP 氢氧化铝、氢氧化镁阻燃效率最高高低环保性放出有毒、腐蚀气体低毒、低腐蚀、抑烟效果好低毒、低腐蚀、抑烟效果好相容性好好差价格价格适中价格适中较低主要缺点燃烧烟雾大、放出有毒腐蚀性气体挥发性大、热稳定性差添加量较大、影响材料的物理机械性能具有优势的应用领域通用塑料、工程塑料等聚氨酯、工程塑料通用塑料、橡胶2.2 阻燃剂的应用情况随着高分子材料工业的发展,塑料、橡胶、纤维等合成材料越来越广泛地用于建筑、化工、军事及交通等领域。
1.阻燃剂1.1我国阻燃剂需求介绍我国阻燃剂工业随着我国总体经济的持续、快速发展,迎来了一个大发展的机遇,同时,也面临严峻的挑战。
我国阻燃剂的生产和消费形势持续发展,年均消费增长率超过20%。
从2002年开始,国内阻燃剂消费量急剧上升,增加的市场份额主要来源于电子电器、汽车市场两个方面。
阻燃剂发展趋势则是在提高阻燃性能的同时,更加注重环保与生态安全,在这种背景下,一些传统的溴系阻燃剂已受到日益严格的环保和阻燃法规的压力,迫使用户寻找溴系阻燃剂的代用品,同时也将促进新阻燃材料的问世。
这些新的阻燃材料将具有低放热率、低生烟性和低毒性,而且阻燃效率不会降低。
由于人们对使用溴系阻燃剂十分审慎,给其发展前景蒙上了一层阴影。
但由于溴系阻燃剂在阻燃领域的历史地位,而且在很多应用领域还很难找到合适的代用品,所以溴系阻燃剂在欧洲等国仍然是无可替代的选择。
但寻找溴系阻燃剂(特别是十溴二苯醚)的代用品,以逐步实现阻燃剂的无卤化和生态化将是明显的发展趋势之一。
今后全球溴系阻燃剂消费量增速缓慢,而代用品将会继续增多。
预计未来5年内,我国阻燃剂消费量年均增长率可达到15%。
目前我国阻燃剂无论在品种上还是用量上均与发达国家存在较大差距。
随着国家对阻燃技术要求力度的加强,我国阻燃剂的开发和发展将出现更好的广阔前景。
我们应该提高开发创新能力,推动阻燃剂工业朝着环保化、低毒化、高效化、多功能化的方向发展。
1.2常用的阻燃剂1.2.1卤系阻燃剂卤系阻燃剂主要是含溴和含氯阻燃剂。
含溴阻燃剂包括脂肪族、脂环族、芳香族及芳香一脂肪族的溴化合物,常用的有十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、四溴双酚A、六溴环十二烷、八溴醚等,这中间尤以十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴双酚A使用量较大。
含氯阻燃剂主要是氯化石蜡。
溴系阻燃剂的优点在于对复合材料的力学性能几乎没有影响,根据阻燃机理能显著降低燃气中溴化氢的含量,而且该类阻燃剂与基体树脂相容性好。
即使在苛刻的条件下也无析出现象。
2024年低烟无卤电线电缆料市场发展现状导言低烟无卤电线电缆料是一种新型的环保材料,具有低烟、无卤、阻燃等特性。
近年来,随着环保意识的提高和对电线电缆安全性能要求的不断增加,低烟无卤电线电缆料市场呈现出快速发展的趋势。
本文旨在分析低烟无卤电线电缆料市场的发展现状,并探讨未来的发展趋势。
1. 低烟无卤电线电缆料的定义和特点低烟无卤电线电缆料是一种新型的环保材料,它采用无卤素阻燃剂代替传统的卤素阻燃剂,具有低烟、无卤、阻燃等特点。
•低烟:低烟无卤电线电缆料在火灾时产生的烟雾少,降低了火灾的蔓延速度,保护了人员的生命安全。
•无卤:无卤素阻燃剂不含卤素元素,减少了对环境的污染。
•阻燃:低烟无卤电线电缆料具有优异的阻燃性能,能够有效地抑制火焰蔓延,减少火灾事故的发生。
2. 低烟无卤电线电缆料市场的发展现状2.1 市场规模低烟无卤电线电缆料市场在过去几年中呈现出快速增长的趋势。
根据市场研究数据显示,2019年低烟无卤电线电缆料市场规模达到XX亿美元,预计到2025年有望达到XX亿美元。
2.2 市场驱动因素低烟无卤电线电缆料市场的增长受到以下因素的驱动:•环保意识的提高:随着环保意识的提高,对环境友好的低烟无卤电线电缆料受到越来越多的关注和需求。
•安全性能要求的增加:在电线电缆应用领域,人们对产品的安全性能要求越来越高,低烟无卤电线电缆料具有卓越的阻燃性能,能够满足市场需求。
•政府政策的支持:一些国家和地区出台了相关政策和标准,鼓励使用低烟无卤电线电缆料,推动了市场的发展。
2.3 市场竞争格局当前,低烟无卤电线电缆料市场竞争激烈。
市场上的主要厂商包括国内外知名企业,如ABC公司、XYZ公司等。
这些企业通过提高产品质量、降低产品价格以及加大市场推广力度,争夺市场份额。
3. 低烟无卤电线电缆料市场的未来发展趋势3.1 技术创新随着科技的不断进步,低烟无卤电线电缆料的技术也在不断创新。
未来,随着新的环保材料和制造技术的应用,低烟无卤电线电缆料的性能将得到进一步提升。
2023年三苯基磷行业市场前景分析三苯基磷是一种有机磷化合物,其分子中含三个苯基基团和一个磷原子。
长期以来,三苯基磷作为一种重要的阻燃剂在电子、建筑、化工等行业广泛应用。
随着全球环保意识的提高,对无毒、无污染的产品需求量增加,对三苯基磷市场带来了新的机遇。
本文将对三苯基磷行业的市场前景进行分析。
一、国内三苯基磷市场概况目前,我国三苯基磷年产能约为4万吨左右,主要分布在江苏、山东、河南等地。
三苯基磷主要用于工程塑料、橡胶、合成材料、聚氨酯泡沫等行业。
其中,工程塑料行业占据市场份额的50%以上。
另外,在建筑防火材料、电子材料、涂料等领域也有广泛应用。
二、市场需求趋势1.环保强制:随着环保政策的强化,传统的溴系阻燃剂逐渐被淘汰,三苯基磷作为一种绿色环保型阻燃剂得到越来越多的关注。
2.自动化生产:随着工业自动化的推进,工程塑料、橡胶等行业往往需要进行大批量生产。
与此同时,对生产效率、生产成本的追求也越来越高,这使得三苯基磷等高性能阻燃剂的需求量不断增加。
3.应用领域扩大:随着科技进步的不断推进,电子、医疗等行业的高新技术产品对阻燃材料的要求越来越高。
同时,在建筑、汽车等领域,对阻燃材料的需求也在不断增加。
这些领域的拓展使得三苯基磷市场需求得到进一步扩大。
三、市场竞争态势目前,三苯基磷生产企业众多,但市场竞争度较高。
具体表现在以下几个方面:1.价格战:今年以来,受国际油价下跌和疫情影响,柴油、汽油等油类价格呈现持续下降趋势,而三苯基磷等产品的价格也随之降低,部分企业不得不采取价格战等手段争夺市场份额。
2.品牌效应:在市场竞争中,企业的品牌效应起着关键作用。
知名品牌具有产品质量保障、企业声誉等优势。
三苯基磷企业在品牌建设上应该注重市场、用户的需求与反馈。
3.技术创新:传统行业的竞争加剧,需要靠技术的创新和研发,不断提高产品的性能,增强竞争优势。
同时,要加强专利保护和市场开发,不断提高自主品牌的占有率。
四、发展趋势及建议1.绿色、环保型阻燃剂:未来,随着环保意识不断提高,对绿色、环保型阻燃剂需求将进一步增加。
2010年第6期(总第84期) 塑料助剂 全球阻燃剂市场分析及预测 欧育湘 郎柳春 (北京理工大学材料科学与工程学院,北京,100081)
摘 要 综述和分析了当前全球四大阻燃剂(FR)市场(美国、欧洲、日本、其他亚洲国家和地区)各 类FR的销售量、年均增长率及产品结构,预测了未来几年全球FR用量及销售金额,以及变化情况,并讨 论了溴系FR(BFR) ̄有机磷系FR(OPFR)的发展前景。 关键词 阻燃剂市场无卤化
Analysis and Prediction of Global Flame Retardants Market 0u Yu——xiang Lang Liu —ehun (Beijing Institute of Technology,Beijing,10008 1)
Abstract:The consumption,growth rate and structure of products for the global four flame retardant mar- kets(United states,Europe,Japan,Other Asia)were reviewed and analyzed.The consumption and total sales of FR world—wide in 2008-2014 were predicted.In addition,the prospects of BFR and OPFR are discussed. Keywords:flame retardants;market;non——halogenation
l 2014年全球阻燃剂用量预测 当前,全球阻燃剂(FR)的总用量在各类塑料 助剂中仅次于增塑剂而居第二位。根据多来源的 数据综合分析.全球2008年FR的总用量约l 950 kt,销售额约414L美元(约合人民币270亿元) 。 据预测.在2008~2014年问,全球FR用量的年平 均增长率可达4.9%,销售额可达7%,即2014年 全球FR的用量及销售额可分别达2 620 kt及61 亿美元(约合人民币400亿元)[31。美国、欧洲、日本 及其他业洲国家和地区(包括中国、印度、韩国等) 是FR的四大市场,占有的市场份额,2005年分别 为38%、33%、11%、18%:2008年分别为34%、 29%、10%及27%。即其他亚洲国家和地区这一市 场的FR用量是增长最快的,所占市场份额3年间 收稿口期:2010—09—26 增长了9% FR的用量与塑料的用量及塑料中阻燃产品 的比例密切相关(80%~85%的FR系用于塑料制 品)。全球的塑料消耗量,2005年及2010年分别为 2.3×l0 kt及2.95x10 kt,这5年问的年平均增长 率为5.1%[53。即使塑料中阻燃产品的比例维持不 变。全球阻燃剂的用量也将保持约5%的年平均增 长率。销售金额的增长率大于用量的增长率的原 因,一方面是受阻燃剂价格波动的影响(例如全球 三大溴系阻燃剂(BFR)供应商之一的美国Chem. tura公司在2010年5月29日宣布.将BFR的价 格提高25%旧);另一方面是随着阻燃材料的无卤 化,FR的结构会有所调整,即有可能采用一些售 价较高的FR。
应用化学1班沙泽 200081870磷系阻燃剂磷系阻燃剂是阻燃剂中最重要的一种。
根据组成和结构的不同,磷系阻燃剂又分为有机磷系、无机磷系阻燃剂两类。
有机磷系阻燃剂的研究主要包括磷酸酯、缩聚磷酸酯、有机磷酸盐、氧化磷和磷杂环化合物。
部分有机磷化合物虽然有一定的毒性,但致畸陛不高,其分解产物及其阻燃聚酯的燃烧产物中腐蚀性物质、有毒物也很少。
无机磷系阻燃剂主要是红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵等磷酸盐,受热分解出磷酸、偏磷酸和H:0等,并促进成炭覆于基材的表面从而起到阻燃的效果。
1 磷系阻燃剂的应用进展1.1 聚碳酸酯阻燃剂及其掺合物到20世纪为止,有关聚碳酸酯(PCs)阻燃剂及其掺和物的研究很多,远远超过了其他聚合物。
目前应用于聚碳酸酯的阻燃剂有单磷酸酯和双磷酸酯2种。
单磷酸芳基磷酸酯常用于PC/ABS 合金,其中磷酸三苯酯(TPP)的性价比很高。
I甲P对PC/ABS的阻燃十分有效,添加量在12%~18%。
在仰lP.基础上改进的叔丁基磷酸三苯酯的性能比TPP更为优越。
叔丁基磷酸三苯酯为液体,在树脂中其持久性与水解稳定性更佳,且不易产生表面应力龟裂。
但叔丁基磷酸三苯酯的挥发性较高。
桥联的芳基双磷酸酯具有优良的热稳定性和水解稳定性、低粘度以及低挥发性,因此这类双磷酸酯的市场好于单磷酸酯,且应用范围日益广泛。
其中间苯二酚一双(磷酸二苯酯)和双酚A一双(磷酸二苯酯)的效果尤其好。
例如双酚A一双(磷酸二苯酯)的商品名为Fyroltlex BDP常用于PC/ABS,其中丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)装填量≤25%,一般情况下,BDP与联合添加剂P1FE的装填量需要≥12%才能达到V—O级。
作为新型有机磷系阻燃剂,BDP在聚合物中发挥作用主要通过促使材料迅速产生炭层,以减少聚合物表面热量,抑制聚合物热裂解或燃烧,降低聚合物火灾危险性,在高分子材料中应用广泛,并取得较好的效果。
但是由于其在应用中存在耐热性差、挥发性大以及易迁移等缺点,因此在发挥阻燃作用的过程中,熔融滴落现象严重,容易引发二次火灾H J。
近年高端阻燃剂产品的市场情况当前工程塑料产品所用阻燃剂主要是以多溴联苯(PBB)、多溴苯醚(PBDE)为代表的卤系产品,占中国市场的85%以上。
近年来阻燃领域内出现了多溴二苯醚类阻燃剂的毒性与环境问题的争议,欧盟于2003年出台了《电子电机中危害物资禁用指令》(RoHS禁令),决定2006年7月1日起全面禁止PBB及PBDE等溴系阻燃剂的使用。
原因是卤素阻燃剂无法回收使用,燃烧与加热过程中会释放有害物质,威胁人类身体健康、环境和下一代。
其它国家也纷纷效仿,使得各国阻燃材料制造商开始以谨慎的态度对待溴系阻燃剂在高聚物中的使用。
2006年2月28日,有“中国RoHS”之称的《电子信息产品污染控制管理办法》正式颁布,并于2007年3月1日施行。
《管理办法》明确列出在电子产品中“限制使用铅、汞、镉、六价铬和多溴联苯、多溴二苯醚等六种有毒有害物质”。
为了应对RoHS禁令急需开发新型阻燃剂。
当前主要有三种思路,一是开发非卤系阻燃剂,多为磷酸酯类,但此类产品品种少,价格高,对塑料加工性能影响大,在工程塑料领域应用受到限制;二是开发无机阻燃剂,此类产品主要是Mg(OH)2和Al(OH)3为主,其特点是用量大,对产品性能影响大,一些高端产品不适用,其分散性问题不能很好的解决;三是开发其它结构的卤系阻燃剂,目前已成为研究开发的热点,已广泛使用的有六溴环十二烷、四溴双酚A等,国内已达10万吨产能,这两类产品缺点是所合成的阻燃塑料不耐迁移、不具有回用性,对环境污染相对较重。
在国外,三溴苯酚(TBP)主要用作阻燃剂的原料。
由于担心多溴二苯醚对人类及环境的危害,西方发达国家其实在许多年前就采用一些新型溴系阻燃剂替代多溴二苯醚。
替代候补产品中排在前列的就是溴化环氧低聚物。
其具体做法是用三溴苯酚来封锁溴化环氧低聚物的末端环氧基,这样就使得环氧基的金属粘附性变弱,脱膜性变好,而且溴含量增加10%左右,故不仅能减少阻燃剂用量,还可以改善耐冲击性。
多类火灾。
主要参考文献1.丁康生等《哈龙替代物氟碘烃的研究》,消防技术与产品信息,1994.72.宋幼春《1301无害环境的替代物—Inergen T M灭火剂》,消防科技,1993.43.谢德隆《可替代卤代烷的N22A r2CO2(3I)气体灭火系统的性能和设计应用》,消防技术与产品信息,1994.94.任学文,《浅谈I N ER GEN惰体气性灭火剂及其系统》消防科技,1997.45.苏海林等“细水雾灭火效果研究”,消防技术与产品信息, 1999.36.傅智敏等《哈龙灭火剂的替代与气溶胶灭火剂》,消防技术与产品信息11999.57.U nited States Patent5,716,5498.U nited States Patent5,759,430阻燃剂市场、应用及发展趋势武警学院消防工程系 徐晓楠摘要 本文介绍了90年代阻燃剂领域的关注热点—市场、应用、开发研究趋势。
关键词:阻燃剂 应用 研究趋势1 前言随着合成材料工业的发展,其制品(塑料、橡胶、纤维等)广泛应用于建筑、运输、电子等各个领域,而由此带来的火灾隐患也成为全世界关注的问题。
为了提高合成材料的抗燃性,阻止材料被引燃及抑制火焰传播,最有效的方法是加入阻燃剂。
对此,以阻燃为目的的阻燃剂研究及材料阻燃改性技术受到注目,本文将阐述阻燃剂的市场、应用及开发进展趋势。
2 阻燃剂的市场从60年代至今,伴随合成材料领域的不断拓宽及阻燃法规的不断完善,阻燃剂市场经历了一个蓬勃发展的阶段。
以美国为例,1960年阻燃剂的消费量不及3万吨,70年代未至80年代初,美国实施了建筑生产用耐火材料的联邦标准,导致了阻燃剂使用量开始扩大, 1975年达到16万吨,15年增长了5倍多,1978年阻燃剂消费量达到20万吨,15年后的1993年又翻了一翻,阻燃剂消费量接近42万吨,据预测,2000年阻燃剂消费量可达到50万吨以上。
日本的阻燃剂工业起步较晚,但发展很快,日本1982年阻燃剂消费量达到7.3万吨,1991年达到13.6万吨,1996年达到15.4万吨, 15年间增长了两倍多。
西欧由于缺乏立法,限制了阻燃技术的发展,1988年以前阻燃剂市场一直处于停滞不前的状态,目前,英国、德国等国家已经立法,西欧各国阻燃剂消费量迅速上涨,1992年总计达到11万吨以上,1996年需求达到20.2万吨。
从消费结构来看,添加型阻燃剂始终占主导地位,约占85%以上,主要用在建材等产业;反应型阻燃剂不足15%,主要用在咨讯、电子等阻燃技术含量要求高的产业。
我国阻燃剂开发较晚,60年代曾研制过几种阻燃剂用于塑料阻燃,进入80年代,合成工业的发展和应用领域的扩大,对阻燃剂的需求日益迫切,使阻燃剂、阻燃材料的品种不断增加,特别是1986年我国开始试行《高层民用建筑设计防火规范》,规定了高层建筑的高级宾馆、饭店、医院等室内装修应采取阻燃措施,1986年水电部强行要求电缆进行阻燃处理,阻燃剂市场呈现勃勃生机。
目前,国内阻燃剂的研制单位有50多家,阻燃剂品种有120多种,生产单位150家以上,阻燃剂的总生产能力在10万吨左右,据预测,2000年国内阻燃剂市场需求量在11~12万吨。
3 阻燃剂的应用3.1 PV C和不饱和聚酯PV C和不饱和聚酯是阻燃剂的主要消费对象,约占阻燃剂50%以上。
PV C分子中含氯量56%,氧指数>45,是一种自熄性聚合物,为了制得PV C的软制品,需加入一定量的增塑剂,使其氧指数显著下降,达不到阻燃要求,故需采用阻燃剂对其阻燃。
目前采用的阻燃剂主要有卤—锑协同阻燃剂、磷酸酯类阻燃剂、无机阻燃剂、抑烟剂等,而PV C在常见塑料中无论是有焰燃烧还是阴燃,其发烟量都较大并产生大量的有害气体HC l,采用锑系阻燃剂不仅不能消烟甚至助长火灾的烟雾,为此国外一些国家已制定法令对电线、电缆PV C 阻燃材料的毒性及燃烧产物中的卤化物浓度作出了规定。
因此,降低发烟量和HC l的释放是PV C阻燃技术首要问题。
多年来,国内外进行了大量研究,生产出一系列使PV C具有优良的阻燃性能且发烟量下降的阻燃剂,主要品种有美国M onanto公司的Santicizer2148磷酸芳基烷酯、M o rton公司的V versam ag U F氢氧化镁、L onza公司的M agnifin系列氢氧化镁、Bo rax公司的F irebrake415硼酸锌、C li m ax公司的钼、锌化合物的混合物等。
我国对硬质PV C的阻燃进行的研究较多,四川消防科研所已研究出氧指数达51~56、且发烟量较低、烟气毒性小的难燃的PV C,但在电线、电缆阻燃用PV C阻燃方面,降低发烟量和HC l的释放量还应深入研究。
不饱和聚酯是将二元醇与不饱和二元羧酸在高温下缩聚制得的不饱和树脂,再与烯烃类单体在引发剂的作用下发生共聚反应而得到的热固性材料。
其中应用较多的是用玻璃纤维之类的增强材料制成的玻璃钢制品,如玻璃钢建材、电缆槽盒等,也可以用于船舶、汽车等领域。
不饱和聚酯的阻燃可分为反应型和添加型两类,在反应型中,是通过含有氯、溴、磷等元素的化合物,经反应后制成聚酯树脂,使聚酯组分中含氯、溴、磷等;或用含卤的交联单体参加交联。
在添加型阻燃剂中,主要有有机磷系阻燃剂磷酸酯类,无机阻燃剂氧化锑、红磷、氢氧化铝、硼酸锌,氯系阻燃剂敌可燃等。
国外用于不饱和聚酯阻燃的新型阻燃剂有美国A&W公司的甲基磷酸二甲酯(DMM P)、So lem公司的M odal 氢氧化铝系列、Bo rax公司的硼酸锌与氢氧化镁体系,英国、日本的微胶囊化红磷系列等。
国内也有较多的科研单位和工厂进行了研究开发,马鞍山市玻璃纤维厂生产的玻璃钢不饱和聚酯氧指数在28以上,四川消防科研所开发的玻璃钢隔板、电缆槽盒氧指数达到43以上。
3.2 聚氨酯和聚烯烃聚氨酯和聚烯烃是阻燃剂的第二大消费对象。
在聚氨酯塑料总量中,85%左右为硬质或软质泡沫塑料。
硬质聚氨酯泡沫塑料,由于导热系数在各种保温材料中最低,保温效果最佳,且具有耐低温、耐水、耐油、耐化学腐蚀、减震隔音、隔潮等优良性能,广泛地应用在石油化工管道、通风管道、冷库、电冰箱、飞机、船舶、车辆等隔热保温材料;软质聚氨酯泡沫塑料具有质轻、柔软、透气、耐温、耐有机溶剂、无臭等优点,大量用于火车、汽车、飞机和沙发座垫、床垫、衬里、包装材料等。
无论是软质还是硬质聚氨酯泡沫,本身的氧指数很低,很容易引起火灾,在过去发生的火灾案例中,聚氨酯泡沫火灾所占比例较大。
聚氨酯树脂的阻燃也分为反应型和添加型两类,反应型阻燃剂主要是含卤、磷的聚酯或聚醚,添加型阻燃剂主要为含卤的磷酸酯,此外也可添加无机阻燃剂氢氧化铝、氧化锑、硼酸锌及卤素阻燃剂四溴双酚A等,聚氨酯泡沫塑料阻燃的主要问题是阻燃效率不高,其氧指数很难超过30。
国外的新型阻燃剂产品有美国FM C公司销售的PB—460溴代磷酸酯、A KZ O公司的Fyro l PBR溴代磷酸酯、A&W公司开发的四个环磷酯类目标产物A ntiblazeN R-25、大湖公司的无卤膨胀型阻燃剂CN—1197及N H—1197等。
我国对聚氨酯泡沫塑料的火灾危险性也已引起了重视,近几年来,也在不断的研究和开发新的阻燃剂,如TCEP、TBC、LBC磷酸酯系列等,可以把聚氨酯泡沫塑料的氧指数提高到26以上,但与PV C泡沫塑料相比还具有很大的差距,特别是高层建筑或其它阻燃要求较高的领域中缺乏竞争力。
因此,国际聚氨酯行业仍将提高聚氨酯塑料的阻燃性能,开发阻燃低烟的产品作为今后的任务,近几年,德国贝尔公司的可膨胀石墨对于阻燃低烟聚氨酯的开发在西欧受到广泛的重视。
聚烯烃塑料主要包括聚乙烯和聚丙烯。
聚乙烯和聚丙烯塑料的氧指数都较低,容易着火,且燃烧时产生熔体滴落现象,加速火灾蔓延扩大。
因此,对于聚乙烯和聚丙烯的阻燃,不仅要提高其阻燃性能,还应克服熔体滴落的弱点。
目前,对其进行阻燃的阻燃剂主要有卤素阻燃剂、磷系阻燃剂、氧化锑、氢氧化镁、氢氧化铝、硅系阻燃剂等。
国外性能优异的阻燃剂有新型无机阻燃剂美国So lem公司的Zerogen15、C li m ax公司的H y2 dram ax氢氧化镁,U vtec公司的Safe2FR(以氢氧化镁为基础),新型溴系阻燃剂有美国Am eri B rom公司Saytex8010乙撑双五溴苯、Saytex BT93乙撑双四溴酞酰亚胺及以色列死海溴集团销售的FR21025五溴苯基丙烯酸酯、FR22300H溴化环氧、FR21080溴化苯基二氢化茚,氯系阻燃剂有美国O ccidental化学品公司生产的D ech lo rane P lus515,新型有机磷系阻燃剂有美国A&W公司生产的具有环化磷酸酯的Am gard N P、Am gard205,日本八大化学工业公司开发的含溴的脂肪族磷酸酯CR2900,新型无机磷系阻燃剂有膨胀型阻燃剂,如美国Hoech st Celanese公司开发的Exo lit系列、Ho staflam A P2750、意大利M onterfluo s公司销售的Sp inflam M F82等,有机硅系阻燃剂有美国通用电气公司生产的SFR2100。
3.3 工程塑料工程塑料广泛地应用于汽车,航天、航空、电子电气、化学工业等性能要求较高的领域。
工程塑料具有较高的强度,耐热温度高、耐辐射及尺寸稳定性好等优点,部分具有良好的耐燃性,如聚醚酮类、聚硫醚类、聚砜类、聚酰亚胺类等,但H IPS、ABS、PBT等从应用领域看,需要进行阻燃处理。
为了保持其原有的优异性能,选择阻燃剂时应考虑对材料冲击强度、热变形温度、熔体流动速度及紫外线稳定性的影响。
因此,尽管工程塑料对阻燃剂的需求量不大,一些高性能的开发主要集中在这一领域。
目前工程塑料的阻燃主要是卤—锑协同为主的阻燃体系,传统的脂肪族、脂环族溴化物热稳定性差,只限于加工温度较低的塑料制品,加之溴系阻燃剂的D i oxin问题,因此,工程塑料用阻燃剂的开发方向为低烟、低毒、耐热的芳香族溴化物。
主要产品有美国Ferro公司的溴化聚苯乙烯系列产品,耐温315℃,是PET、ABS、尼龙等热塑性树脂的理想阻燃制品,日本板本药品公司开发的溴化环氧齐聚物阻燃剂的耐热性非常高、不喷霜、加工性和机械性能优异,特别适用于PC ABS、PET ABS共混合金及PC、PET等工程塑料,日本第一工业制药公司开发的三吖嗪系阻燃剂SR245,与H IPS、ABS相容性好,可用于该类工程塑料的阻燃。
此外,Am eri B rom公司开发的对环境无危害的FR—1808、大湖公司开发的聚二溴苯醚、四溴双酚A碳酸酯齐聚物等均可用于工程塑料的阻燃。
同时,阻燃剂非卤化因燃烧时生烟量小、毒性低日益受到重视,就结构来看,有磷系阻燃剂和无机阻燃剂。