阻燃剂分类及各类典型介绍
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万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据本生灯(以甲烷作燃气)及夹持器组成。
试片尺寸为长127ram,宽12.7mm,厚3.18-12.7ram。
②操作方法。
将试片置于夹持器上,点燃本生灯,将火焰调到蓝色,焰高25.4mm,以450角点燃试片的自由端。
试片接触火焰30s后,撤走灯具。
观察并记录燃烧到A、B两点之时间。
最后,按试片厚度及传播速度来判定阻燃等级。
根据国标规定,分为火源撤离后2s内熄灭、在第二标线(B点)前、过B点后仍不熄等三种情况来分级,意味着阻燃性能由优到劣。
2铂R2.54A图3水平燃烧试验装置1lrl城r酬lL◆。
.。
K9.5tlr、本壁l图4垂直燃烧试验装置③试验结果的记录和表示方法a.试样脱离火源后的熄灭时间(单位为s),即自燃(或自熄)时间。
b.如到达第二标线前熄灭,记录燃烧长度(即燃烧距离),以inlll计量。
c.如火焰燃烧超过第二标线,则除燃烧距离外还要计算燃烧速度,以mm/s计量。
(2)垂直燃烧试验试验装置与水平燃烧法基本相同(见图4)。
试验前把试片置于70℃的烘箱中,停放168h,将火焰高度调节到19mm(兰色),再将它置于垂直悬挂的试片下方,接触火焰lOs后撤走火焰。
观察并记录燃烧持续时间(分有焰及无焰),以及记录试片上有无落物,最后确定阻燃等级。
综上所述,燃烧试验可提供下列阻燃性能指标:①氧指数。
可定量地确定维持燃烧所需的最低氧浓度(%),从而评定橡胶阻燃性的优劣。
氧指数愈高,则阻燃性愈好;②燃烧距离。
在规定的时间和温度测定试片燃烧时所经历的距离。
此值越小,说明越经受得起燃烧,则阻燃性越好;③燃烧速度。
指试片燃烧时,单位时间(秒)内所经历的距离(mm/s)。
此值越大,阻燃性越差;④自燃时间。
火源撤离后,继续燃烧到熄灭为止的时间(s)。
此值越小,表明越阻燃。
口万方数据。
塑料阻燃剂分类
根据化学结构,塑料阻燃剂可以分为以下几类:
1.卤素阻燃剂:主要包括溴、氯等卤素元素,能够削弱燃料的燃烧性能,延缓燃烧速度,但有可能产生有毒副产品。
2.磷系阻燃剂:主要含有磷元素,能够通过磷在燃烧过程中将燃料转化成炭黑,达到阻燃的效果。
3.氮系阻燃剂:含有氮元素,能够通过吸收和消耗燃烧中产生的自由基,延缓燃烧速度。
4.无卤素阻燃剂:不含卤素元素,以磷、氮等元素为主要阻燃成分,不产生有毒副产品,对环境和人体较为友好。
5.微晶纤维阻燃剂:通过将微晶纤维加入到塑料中,能够改善塑料的防火性能,但对塑料的物理性能和加工工艺有一定的影响。
聚氨酯阻燃剂的种类
聚氨酯阻燃剂的种类有多种,常见的包括:
1. 磷系阻燃剂:如三聚磷酸酯、聚磷酰胺等,可以起到阻燃和炭化层的作用。
2. 溴系阻燃剂:如六溴环十二烷、六溴联苯等,有较好的阻燃效果,但部分溴系阻燃剂可能存在环境和健康问题。
3. 氮系阻燃剂:如氢化铝酸铵、氢氧化铝等,通过氮气气体形式来稀释和抑制燃烧过程。
4. 氧系阻燃剂:如磷氧扩展剂、聚磷腈等,通过在燃烧货物表面产生活性氧,抑制和缓慢燃烧。
5. 硅系阻燃剂:如有机硅耐火树脂,可以形成保护层来减缓燃烧速度。
6. 铝系阻燃剂:如氢氧化铝、铝氢氧化盐等,经热分解可释放铝氧化物,形成熔融层来阻挡燃烧。
以上是常见的几种聚氨酯阻燃剂,不同种类的阻燃剂适用于不同的燃烧材料和各种需求。
除了上述提到的常见的聚氨酯阻燃剂,还有一些其他种类的聚氨酯阻燃剂,包括:
7. 氧化铝:氧化铝是一种无机阻燃剂,通过吸收热量并形成熔融层来阻挡燃烧。
8. 阻燃填料:聚氨酯中添加阻燃填料,如硅酸盐纤维、无机纤维等,可以提升阻燃性能。
9. 碳纳米管:碳纳米管具有良好的导电性和导热性,可以在燃烧过程中吸收并释放热能,起到阻燃效果。
10. 碳黑:碳黑是一种常见的填充剂,用于提高聚氨酯的阻燃性能。
11. 硼酸盐:硼酸盐是一种无机阻燃剂,含有的硼元素可以有效抑制燃烧。
12. 阻燃涂层:聚氨酯表面涂覆阻燃涂层,如阻燃涂料,可以提高其阻燃性能。
这些聚氨酯阻燃剂可以根据具体的应用需求进行选择和使用,以提供所需的阻燃效果。
2概述Ø自20世纪60年代以来,阻燃剂经历了70年代到80年代初每年增长百分之十以上的蓬勃发展时期,90年代进入稳步发展阶段。
Ø1997年阻燃剂的销售额超过22亿美元,其中溴系阻燃剂占39%,有机磷系占23%,无机类占22%,氯系占10%,三聚氰胺类占6%。
1998年全球阻燃剂总耗量约1100kt1998年全球主要国家和地区阻燃剂消耗量/kt阻燃剂美国西欧日本其他国家或地区总计溴系68.351.547.897264.4有机磷系57.1712619173.1氯系18.52437 2.12065.3氢氧化铝259160429470氧化锑28.023.015.52086.5其他42.729.810.583总计473.6360143.91651142.54Ø理想的阻燃剂v阻燃效率高,添加量少;v无毒,无烟,对环境友好;v热稳定性好,便于加工;v对被阻燃物各项性能影响小,不渗出,便于回收;v使用方便,使用面广,还要价格便宜。
v同时具有上面这些要求的阻燃剂几乎是不存在的,只能是在满足基本要求的前提下取得最佳的综合平衡。
6Ø自1986年以来,德国等欧洲国家与美国就多溴二苯醚等卤系阻燃剂的毒性与环境问题展开争论,Ø在缺乏溴系阻燃剂合适代用品的前提下,溴类阻燃剂在世界范围内还会被用相当长的时间,而且还会有一定的增长率。
但从长远看阻燃剂的无卤化是人们最终目标。
Ø超过80%的含卤阻燃剂用于电子、办公设备及建筑工业,主要品种是热塑性通用塑料(苯乙烯及其共聚物等)、热塑性工程塑料和热固性塑料(如)环氧树脂。
8Ø1.无机磷阻燃剂v 磷酸铵ü在1820年左右,盖.吕萨克对纺织品的阻燃问题系统地进行了研究,他利用磷酸铵、氯化铵、硼砂等无机化合物配置成适用于纤维素的阻燃剂v 磷酸二氢胺和磷酸氢二胺ü磷酸二氢胺和磷酸氢二胺,或低分子量聚磷酸胺与硼酸铵、硫酸铵、氨基磺酸铵和溴化铵的共混物,是尼龙类的有效阻燃剂。
纺织阻燃剂专家云清牌0631-5755316 威海云清化工开发院是一家高新科技企业。
云清梦想——做绿健化学品领航者!让化学变得可亲可爱!0631-5755316 5753425 5753526 5753427请见:任一网站ww / ww w .w h yq w ww.w ycg /纺织阻燃剂纺织品阻燃剂纸张阻燃剂窗帘布阻燃剂涤纶阻燃剂织物阻燃剂无纺布阻燃剂晴纶纤维阻燃剂真丝丝绒阻燃剂涤棉混纺织物阻燃剂面料阻燃剂水溶性阻燃剂环保阻燃剂棉麻阻燃剂高效阻燃剂液体阻燃剂一产品用途云清牌纺织阻燃剂是一种新型的环保阻燃剂,适用于纯棉、涤纶等天然及化学纤维织物的阻燃整理,还适用于装饰材料、壁布等材料的阻燃整理。
二性能特点1、本品呈粉状固体,性能稳定,长期存放不变质,便于运输、贮存;2、PH值为中性,生产使用安全稳定,配伍性好,与其它阻燃剂及辅助不发生化学反应。
3、环保生态,不含卤素,符合生态环保要求;不影响织物指标,对织物的手感、强度、色泽和吸湿透气性无影响;三理化指标外观:白色、易吸湿、粒状细粉PH值(1%水溶液) :7.5±1溶解性:在水中能全部溶解四使用方法1、可配成20%阻燃液,单独或复配应用于纺织品、纸张、纤维、木材的阻燃处理;经特殊处理,可配制成高于50%高浓度阻燃液,以满足特殊生产的阻燃要求。
2.织物→浸轧或浸渍或直接喷洒阻燃液→烘干五注意事项1、加入其他助剂前应进行小试实验。
2、对一些特殊染料,生产前应做色光变化小试。
3、使用前搅拌均匀。
包装:内衬聚乙烯袋,外包编织袋,净重25kg。
四、云清化工开发院承接:各类设备清洗,水处理设计施工。
最新独家技术——200、300、400不锈钢通用电解抛光。
纺织化学品:阻燃剂抗静电剂柔软剂分散剂渗透剂消泡剂固色剂清洗剂塑料化学品:阻燃剂抗静电剂紫外线吸收剂荧光增白剂塑料光亮剂塑料增韧剂润滑油剂及添加剂:切削、冲压、拉伸、拉拔、攻丝、冷轧、铸造等用品、极压抗磨剂、极压减摩剂威海云清化工一直致力于开创先进的金属表面处理技术,拓展现经营的产品及服务,我院设备先进,技术精湛,利用冷脱,热脱,电解等相关技术为您提供优质的服务,经过金属表面处理的部件具有高硬度,高耐磨性,高润滑性,抗腐蚀性,高耐温性等优良性能.. 金属表面除锈,去氧化皮,抛光效果达到国际先进水平,并获多项国家专利技术奖。
阻燃剂基本知识及用途技术的目的是使非阻燃材料具备阻燃的性能,在一定条件下不容易燃烧或者能够自熄。
阻燃的途径不外乎以下几种:1、阻燃剂使可燃烧物炭化,从而达到阻燃效果。
这种阻燃效果主要是在固相中发挥作用,这种类别的阻燃材料主要是磷类阻燃剂(包括有机磷类和无机磷类)。
2、阻燃剂在燃烧条件下形成不挥发隔膜,隔绝空气达到阻燃目的。
这种阻燃效果主要是在液相中发挥作用。
这种类别的阻燃材料主要有硼酸盐、卤化物、氧化锑和磷类材料,或者这几种材料间的相互反映生成的物质。
3、阻燃剂分解产物将氢氧自由基连锁反应切断从而达到阻燃目的。
这种阻燃效果主要是在气相中发挥作用。
这种类别的材料主要是在气相中发挥作用。
这类阻燃材料主要是卤化物和氧化锑。
4、燃烧热的分散和可燃物质的稀释。
这类阻燃材料主要是硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁等物质,主要是因分解大量吸热、所产生的不燃物质稀释可燃性气体而达到阻燃目的。
其他的还有氮系的阻燃剂,目前新型的磺酸盐系列(市场品为3M的FR-2025),硅系的偶联剂(GE 开发出高效产品,却因为其高昂的成本而应用不多)等。
按照标准的规定,一般采用酒精喷灯燃烧实验或者模拟巷道丙烷燃烧实验来检测产品的阻燃性能。
卤素阻燃剂基本知识根据许多科学研究显示,卤素系阻燃剂已经成为日常环境中到处扩散的污染物,且对于环境与人类的威胁日益升高。
而制造、循环回收、或抛弃家电及其它消费性产品的行为,则是造成这些污染物释放到环境的主要途径。
为保护环境,某些卤素系阻燃剂已经不能使用在电器产品和房屋建材的塑料材料部份(此泛指塑料的表面/外壳)。
塑料材料中禁用卤素系阻燃剂的原因是此种阻燃剂无法回收使用,而且在燃烧与加热过程中会释放有害物质,威胁到人类身体的健康、环境和下一代子孙。
如同其它有毒的重金属(如铅、镉、水银、六价铬等),欧盟(EuropeanUnion)在欧盟电子电机中危害物资禁用(RestrictionoftheUseofHazardousSubstancesinelectricalandelectronicequipment,RHS)指令中决定在2006年7月1日全面禁止PBB(PolybrominatedBiphenyls)及PBDE(PolybrominatedDiphenylEthers)等溴系阻燃剂的使用。
磷系阻燃剂1. 简介磷系阻燃剂是一种能够在高温条件下阻止火焰传播的化学物质,常用于塑料、橡胶、纺织品等材料中,以提高其防火性能。
磷系阻燃剂通常包含磷元素,通过与燃烧产物反应或降低燃烧过程中的温度来实现阻燃效果。
2. 分类磷系阻燃剂可以按照不同的分类标准进行分类,常见的分类方式有以下几种:2.1 按照化学结构分类根据磷系阻燃剂的化学结构,可以将其分为以下几类:•有机磷系阻燃剂:包括有机磷酸酯、有机磷酸盐等,常用于塑料和橡胶中;•纳米磷系阻燃剂:由纳米级磷化合物组成,具有较高的表面积和反应活性;•无机磷系阻燃剂:包括氧化磷、磷化铝等,主要用于玻璃纤维增强塑料和橡胶中。
2.2 按照阻燃机理分类根据磷系阻燃剂的阻燃机理,可以将其分为以下几类:•炭化型磷系阻燃剂:在高温下,磷系阻燃剂能够与燃料体系中的炭化产物反应生成一层稳定的炭化层,从而隔离氧源,抑制火焰的蔓延;•气相作用型磷系阻燃剂:通过释放出有害气体或生成无燃料性的气体,稀释燃烧区域内的氧气浓度,降低火势;•非熔融型磷系阻燃剂:在高温下,磷系阻燃剂形成焦磷酸盐或类似产物,这些产物会与材料表面形成一层磷化物层,起到隔热效果;•交联阻燃型磷系阻燃剂:磷系阻燃剂能够通过与聚合物分子发生交联反应,增加材料的热稳定性和阻燃性能。
3. 应用磷系阻燃剂广泛应用于各个领域,其中一些典型的应用包括:3.1 建筑材料磷系阻燃剂常用于建筑材料中,以提高其火灾安全性能。
例如,在建筑保温材料中添加磷系阻燃剂可以有效延缓火势发展并降低火灾损失。
3.2 电子电器电子电器行业是磷系阻燃剂的重要应用领域之一。
在电路板、电线电缆、电子元件等产品中,添加磷系阻燃剂可以增加其防火性能,从而提高产品的安全性。
3.3 汽车工业在汽车工业中,磷系阻燃剂被广泛用于汽车内饰材料以及电动汽车的电池包隔热材料中。
这些材料在高温条件下能够保持较好的防火性能,确保车内人员的安全。
3.4 纺织品纺织品中添加磷系阻燃剂可以提高其阻燃性能,减少火灾事故发生的可能性。
常用环保型阻燃剂来源于:注塑塑胶网/doc/da17930556.html,常用环保型阻燃剂一、环保型溴系阻燃剂1、十溴二苯乙烷8010 8010不属于多溴二苯醚,在燃烧中绝对不可能产生PBDD或PBDF;8010的相对分子量为971;溴含量82%,和DBDPO含溴量相当(83%),因此阻燃性能基本一致;初熔点345℃,热稳定性较DBDPO(305℃)高;它的耐光性以及不易渗析的特点都优于DBDPO,最可贵的是其阻燃的塑料可以回收使用,这是许多溴系阻燃剂所不具备的特点。
8010工业品为平均粒度3μm、自由流动、微颗粒化的白色结晶粉末,在塑料改性中容易分散,塑料制品颜色自由。
而且工业化成本和DBDPO相当,是DBDPO最为理想的替代品。
作为添加型溴系阻燃剂,8010在使用过程也需要和锑化物配合使用,配合比例和DBDPO/锑化物比例相同;和DBDPO相比,8010更适用于高温高粘特性的工程塑料。
2、溴化环氧树脂阻燃剂用溴化环氧树脂又称为四溴双酚A环氧树脂齐聚物,溴含量可达50%,分子量在1000~45000之间,分为EP型和EC型;EP 型和EC型相比,前者的耐光性较好,但溴含量较低,而后者阻燃的ABS和HIPS具有较好的抗冲强度。
商业品溴化环氧树脂是乳黄色半透名晶片和白色粉末的混合物,国产溴化环氧树脂有刺激性气味,而以色列死海溴产品则无气味。
溴化环氧树脂具有令人满意的熔体流速和较高的阻燃效率,优良的热稳定性和光稳定性,且能赋予阻燃基材良好的机械性能,产品不起霜。
低相分子量溴化环氧树脂适用于阻燃ABS和HIPS,高相分子量者适合于阻燃ABS/PC合金和PC,PET,PBT等工程塑料。
它在使用过程需要和锑化物配合使用。
3、溴化聚苯乙烯溴化聚苯乙烯的发展与溴化环氧树脂相类似,也是近年发展较快的一个阻燃剂品种。
溴化聚苯乙烯为白色或淡黄色粉末或颗粒,溴含量在60%左右。
热分解温度大于310℃,具有分子量大,热稳定性好,在高聚物中分散性和混容性好,易于加工,不起霜等优点。
阻燃剂其按元素种类分为:卤系、磷系、卤-磷系、氮系、硅系、铝镁系等,按化学结构分为无机阻燃剂、有机阻燃剂、高分子阻燃剂等,按阻燃剂与被阻燃材料关系分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。
通常在塑料阻燃改性中常采用的方法是添加型阻燃剂共混改性的方法。
PP(聚丙烯)阻燃常采用的阻燃剂包括:铝镁系阻燃剂,即氢氧化镁、氢氧化铝;磷系阻燃剂,红磷母粒等;氮系阻燃剂MCA、MA等;有些还采用有机硅阻燃剂。
聚丙烯质地发脆,抗冲击性能不算太好,如果在聚丙烯中引入相溶性差或无机材料客观上起到了填充作用,往往会使聚丙烯的机械性能更加恶化,拉伸强度、冲击强度可能会远远不能满足指标,目前改善的方法常采用增韧剂增韧,增韧剂价格高,增韧的同时材料的刚性又变差,很可能失去使用聚丙烯原本价值。
所以对于聚丙烯最好不采用或尽量少采用无机填充方式改性或降低成本,在充分利用其自身特点同时适当改进性能指标为上策。
做阻燃聚丙烯通常采用的阻燃剂有卤系,无机的氢氧化镁、氢氧化铝;磷系,红磷等;氮系MCA、MA等及有机硅系。
氢氧化镁等属于无机阻燃剂,阻燃机理是燃烧时释放出结合的水,同时高填充量也降低了有机材料的可燃性。
用氢氧化镁等阻燃优点是环保性好,不释放烟雾,不产生有害和有争议的气体,成本低廉。
缺点是添加量大,V0级别阻燃标准一般添加比例≥65%,这样高的添加量可以认为阻燃的PP中无机填料占到整个体系的2/5以上。
直接导致的后果是阻燃PP比重大,超过1.5 ;拉伸强度由普通未阻燃PP的23左右下降到18以下;伸长率由23左右下降到1.3 ;冲击强度由15下降到1左右。
严重恶化了PP的性能。
所以往往被采用在软化点要求高而其它性能可以忽略的场合。
红磷也是PP阻燃常采用的阻燃剂,相比氢氧化镁等阻燃剂的高填充红磷阻燃剂有明显优势。
其一般添加比例在8%-12%可以做到离火自熄,经过包覆处理的红磷吸潮性和易燃性大为改观。
可以经受300 ℃以下的温度,在加工过程中一般不易着火。
阻燃剂成分
阻燃剂一般分为有机磷阻燃剂、多元醇阻燃剂、氟烃及氟烷阻燃剂、
改性山梨醇阻燃剂、磺酸类阻燃剂、硅酸类阻燃剂和氯酸类阻燃剂等几大类。
有机磷阻燃剂,主要以亚磷酸、磷酸酯类、硫酸酯、亚胺酰氯、硫酸
亚氯酯等为主要成分;多元醇阻燃剂,可以有效的抑制火源,主要成分有
三聚氰胺、聚氯乙烯醇、氧化乙烯类、月桂基丙酸酯及二甲基硅烷等;氟
烃及氟烷阻燃剂,主要有氟碳乙烯,二氟乙烯等;改性山梨醇阻燃剂,其
主要成分有山梨醇酸酯、山梨醇酯及其基氯化物等;磺酸类阻燃剂,主要
成分有磺酸钠、磷酸钠、磷酸铵、磷酸锌等;硅酸类阻燃剂,主要成分有
硅酸钠、硅酸铵、硅酸锌、硅酸钙等;氯酸类阻燃剂,主要成分是氯酸钠、氯酸铵、氯酸钾、氯酸锌等。
橡胶阻燃剂氢氧化铝外观:氢氧化铝为白色粉末状或砂状晶体,并不应有杂物。
化学式:Al(OH) 3 ,白色晶体,密度 2.42克/厘米 3 ,300℃时失水生成氧化铝。
氢氧化铝难溶于水,是典型的两性氢氧化物,溶于酸生成铝盐,溶于强碱生成偏铝酸盐:2A1(OH) 3 +3H 2 SO 4 =Al 2 (SO 4 ) 3 +6H 2 OAl(OH) 3 +NaOH=NaAlO 2 +2H 2 O这是由于氢氧化铝溶液中存在着两性电离平衡。
氢氧化铝是弱电解质,电离出的H + 和OH - 都不多。
当它遇着酸时,酸中的H + 与溶液中的OH - 结合成水,促使它按碱式电离,平衡向右移动,从而使氢氧化铝不断溶解;当它遇着强碱时,碱中的OH - 跟溶液中的H + 结合成水,促使它按酸式电离,平衡向左移动,也使氢氧化铝不断溶解。
经过适当处理的氢氧化铝的表面有许多毛细孔,具有强吸附性,可用做吸附剂、媒染剂和净水剂。
氢氧化铝的悬浊液和干凝胶用做胃药,以中和胃酸和保护溃疡面。
氢氧化铝还是制造瓷釉、耐火材料、防水织物的原料。
氢氧化铝Al(OH)3的相对密度为2.42~2.70,初始脱水温度为180℃,加热到220℃以上,能吸热分解为氧化铝,在220~600℃释放水,这是其作为阻燃剂的主要原因。
它对大多数塑料、橡胶有优良的阻燃性和消烟性。
通常要求其填充量要大,故细度和表面改性是提高橡塑制品的关键在分层阻燃输送带和PVC、PVG整芯阻燃带中做阻燃剂,和三氧化二锑并用,起协同效应。
三氧化二锑分子式:Sb2O3性状:三氧化二锑又称俗称锑白,是一种二氧化物,有两种晶型,晶体结构主要为立方体型结晶。
三氧化二锑是一种纯净洁白的微细粉末,受热时显黄色,冷却后重新变为白色或灰色。
溶于浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾、酒石酸、醋酸、草酸等,不溶于水、乙醇、稀硫酸和有机溶剂。
对鼻、眼、咽喉有刺激作用,与皮肤接触可引发皮炎。
用途:三氧化二锑广泛应用于PVC、PP、PE、PS、ABS、PU等塑料中作阻燃剂,阻燃效率高,对基材力学性能影响小。
无卤阻燃剂成分无卤阻燃剂是一种可以有效阻止材料燃烧的化学物质。
它们被广泛应用于电子电气、建筑材料、汽车和航空航天等领域,以提高材料的安全性能。
本文将介绍几种常见的无卤阻燃剂成分及其特点。
一、磷系无卤阻燃剂磷系无卤阻燃剂是一类常用的无卤阻燃剂,它们通过释放磷化合物来抑制燃烧过程。
常见的磷系无卤阻燃剂有磷酸盐、磷酸酯和聚磷酸盐等。
磷酸盐无卤阻燃剂具有良好的热稳定性和抗氧化性能,适用于高温环境下的阻燃要求。
磷酸酯无卤阻燃剂在燃烧时会生成炭化层来隔离氧气,有效阻止火焰的蔓延。
聚磷酸盐无卤阻燃剂具有较高的热解温度和阻燃效果,适用于高性能材料。
二、氮系无卤阻燃剂氮系无卤阻燃剂是一类具有良好阻燃性能的化合物,它们通过释放氮气来稀释燃烧产物,降低燃烧反应的速率。
常见的氮系无卤阻燃剂有氮磷系化合物、氨基甲酸盐和三聚氰胺等。
氮磷系化合物通过释放氮磷酸酯来抑制燃烧反应,具有良好的阻燃效果和热稳定性。
氨基甲酸盐无卤阻燃剂在燃烧时会产生氮气和CO2等非燃烧气体,有效阻止火焰的蔓延。
三聚氰胺无卤阻燃剂具有良好的耐热性和阻燃性能,适用于高温条件下的阻燃要求。
三、硅系无卤阻燃剂硅系无卤阻燃剂是一类基于硅化合物的阻燃剂,具有良好的耐高温性能和阻燃效果。
常见的硅系无卤阻燃剂有硅酸盐和硅氧烷等。
硅酸盐无卤阻燃剂通过释放二氧化硅来抑制燃烧过程,能够形成炭化层来隔离氧气和热量。
硅氧烷无卤阻燃剂在燃烧时会产生硅氧化物膜,具有良好的阻燃效果和耐高温性能。
四、氢氧化铝氢氧化铝是一种常用的无卤阻燃剂,它具有良好的阻燃性能和热稳定性。
氢氧化铝可以吸收燃烧过程中释放的热量,形成氧化铝膜来隔离氧气。
氢氧化铝还可以与燃烧产物中的酸性物质反应,中和酸性物质,从而抑制火焰的蔓延。
总结起来,无卤阻燃剂是一类可以有效阻止材料燃烧的化学物质。
常见的无卤阻燃剂成分包括磷系、氮系、硅系无卤阻燃剂,以及氢氧化铝等。
它们通过不同的机制来抑制燃烧过程,具有良好的阻燃效果和热稳定性。
阻燃PC的种类、物性与应⽤阻燃PC渠道139 ⼆九⼆四三七六五.⼀、阻燃PC的种类:1、含磷阻燃PC:含磷阻燃剂作为⼀种重要的⽆卤阻燃剂具有⾼效、低毒的优点。
三个最具代表性的磷系阻燃剂有磷酸三苯酯(TPP)、间苯⼆酚-双(磷酸⼆苯酯)(BDP)和双酚A-双(磷酸⼆苯酯)(BDP),在这三种磷系阻燃剂中,TPP的效果最差,BDP的效果最优。
TPP在⽓相发挥阻燃作⽤,RDP主要在⽓相发挥G11燃作⽤并也有凝固相阻燃,⽽BDP主要在凝固相起到阻燃作⽤同时也有⽓相阻燃。
从极限氧指数(LOI)测试来看,TPP和RDP的阻燃效果略好于BDP,⽽锥形量热测试的结果却是BDP最好。
在阻燃使⽤量上,采⽤22份APP与8份季戊四醇(PER)复配阻燃则能使L0I达33%,达到UL94 V-0级,次磷酸钙和次磷酸铝对PC阻燃性能的影响,结果表明添加8%的次磷酸钙能使PC达到U194 V-O级,降低次磷酸钙的质量分数⾄5%,并辅以2%的TPP也能使PC达到UL94 V-O级。
磷系阻燃最⼤的缺点是颜⾊问题,这⼤⼤限制磷系阻燃剂的应⽤范围,其易⽔解、加⼯和回收困难。
2、含硅阻燃PC:硅是⼀种新型的环保阻燃剂,具有⾼效阻燃、低烟、低毒、⽆污染、对塑料的加⼯性能和物理⼒学性能影响⼩。
从阻燃剂的应⽤量来说,该阻燃剂的质量分数为30%时,能使PC合⾦的LOI从21.2%提⾼⾄27.2%。
锥形量热测试结果表明,添加DVN后PC的热释放速率的峰值、平均热释放速率、总热释放、有效燃烧热都有所降低。
扫描电⼦显微镜分析表明,阻燃PC燃烧后形成的炭层外表⾯较光滑⽽内表⾯蓬松,这为提⾼树脂的阻燃性能起到积极的作⽤。
硅系阻燃剂的另⼀⼤优点是不但提⾼了UL阻燃级别,且能有效提⾼PC的缺⼝冲击强度、拉伸屈服强度及拉伸断裂强度。
硅树脂阻燃剂良好的热稳定性和在燃烧过程中促使体系成炭是阻燃的关键,当硅树脂中的苯基物质的量分数为90.0%时阻燃性能最好LOT为34.5%,达到UL94 V-0级。
阻燃剂主要分为:卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、硅系阻燃剂和无机阻燃剂四大类。
一、卤系阻燃剂主要有含氯及含溴两大类别阻燃剂。
(1)含氯阻燃剂主要有氯化石蜡、氯化脂环烃、四氯邻苯二甲酸酐氯化石蜡优缺点:是工业上重要的阻燃剂,由于热稳定性差,仅适用于加工温度低于200℃的复合材料。
氯化脂环烃、四氯邻苯二甲酸酐热稳定性较高,常用作不饱和树脂的阻燃剂。
现今,越来越鼓励使用氯系阻燃剂。
(2)含溴阻燃剂优点:在于对复合材料的力学性能几乎没有影响,与基体树脂相容性好,分解温度大多在200~300℃左右,与各种高聚物的分解温度相匹配,因此能在最佳时刻,于气相及凝聚相同时起到阻燃作用,有添加量小,效果好的美称。
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。
①十溴二苯醚近期议论最多的是多溴二苯醚(PBDPO)在燃烧时会产生有毒致癌的多溴代苯并噁暎(PBDD)和多溴代二苯并呋喃(PBDF)。
但通过严格的德国二噁暎条令和美国环保局的规定测定,没有产生PBDD和PBDF的危险。
因此十溴二苯醚类阻燃剂在美国、日本和欧洲部分国家依然畅销,被使用在多种高聚物之中。
而真正有致癌产物生成的是八溴二苯醚和五溴二苯醚。
②十溴二苯乙烷近年来开发的十溴二苯醚最佳替代品。
十溴二苯乙烷与十溴二苯醚的阻燃性能基本一致,而且十溴二苯乙烷的耐热性、耐光性以及不易渗析的特点都优于十溴二苯醚,最可贵的是其阻燃的塑料可以回收使用,不会形成有毒的多溴代苯并噁暎(PBDD)和多溴代二苯并呋喃(PBDF),是一种有广泛应用前景的阻燃剂。
③溴化环氧树脂是一种较新型阻燃剂。
它具有优良的熔融速率、较高的阻燃效率、优异的热稳定性,又能使被阻燃材料具有良好的的物理机械性能,不起霜,从而被广泛的应用于PBT、PET、ABS、尼龙66等工程塑料、热塑性塑料以及PC/ABS塑料合金的阻燃处理中。
阻燃剂分类及各类典型介绍
一、目前常用的阻燃剂按不同的分类方法可以分成3大类,具体分类如下:二、各类典型的阻燃剂1、氯系阻燃剂近来,氯系阻燃剂已部分为溴系阻燃剂取代,氯系在整个阻燃剂的消耗量中有所下降。
A、氯化石蜡
(C20H24Cl18~C24H29Cl21)
含氯量50%的主要用作PVC塑料的辅助增塑剂;含氯量70%的主要用作阻燃剂。
B、氯化聚乙烯
一类含氯35%-40%,另一类含氯68%,无毒。
可用于聚烯烃,ABS树脂等。
它本身是聚合材料,因此作为阻燃剂使用时和树脂体系相容性好,不影响塑料的物理机械性能,耐久性良好。
2、溴系阻燃剂
A、四溴双酚A
性质:灰白色粉末。
熔点180-184℃,沸点316℃(分解)。
用途:广泛用作反应型阻燃剂以制造含溴环氧树脂和含溴聚碳酸酯以及作为中间体合成其他复杂的阻燃剂,也作为添加型阻燃剂用于ABS、HIPS、不饱和聚酯、硬质聚氨酯泡沫塑
料、胶黏剂以及涂料等。
既可作添加型阻燃剂,又可作为反应型阻燃剂。
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B、十溴二苯醚
性质:白色微细粉末,溶点为304-309℃,溴含量大约83.3%,几乎不溶于所有溶剂,5%热量失重时温度大于320℃,热稳定性好。
用途:添加型阻燃剂,用途广泛;可用于PE、PP、ABS树脂、环氧树脂、PBT树脂、硅橡胶、三元乙橡胶及PET、PA6等材料的阻燃剂。
其与Sb2O3并用阻燃效果更佳。
缺点是耐侯性差,容易黄变。
3、磷系阻燃剂
磷系阻燃剂包括无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂。
A、无机磷系阻燃剂
红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸铵盐、磷酸盐及聚磷酸盐等。
阻燃机理:燃烧时生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等,覆盖于树脂表面,可促进塑料表面炭化成炭膜;聚偏磷酸则呈黏稠状液态覆盖于塑料表面。
这种固态或液态膜能阻止自由基逸出,又能隔绝氧气。
磷系与氮系及金属氢氧化物等阻燃剂都有协同作用,并用可产生协同阻燃和消烟效果。
无机磷系阻燃剂的耐水性差,与聚烯烃的相容性差,致使制品的力学性能下降,所以在聚烯烃中用量少。
①、红磷
红色至紫红色粉末,因仅含有磷元素,所以比其他磷化物阻燃效率高。
如7.5%红磷填充PA的氧指数可达35%,而加入15%磷酸酯阻燃剂的PA氧指数仅为28%。
红磷的缺点为与树脂的相容性差、易吸湿、颜色太深。
红磷进行微囊化处理后,与树脂的相容性提高,吸湿性降低,但需防止红磷与氧及水接触而生成剧毒的磷化氢,必须加入磷化氢捕捉剂。
②、聚磷酸铵(APP)
性质:白色粉末,随聚合度增大而吸水性降低。
APP在250℃以上分解,释放出水和氨,并生成磷酸,阻燃机理为吸热降温和稀释可燃气体。
APP由于分子内含有磷和氮,具有很好的协同作用,阻燃效果很好,主要用于防火涂料中。
B、有机磷系阻燃剂
磷酸酯、磷杂菲(DOPO),磷腈化合物、有机次膦酸以及有机次膦酸盐等。
阻燃机理:与无机磷系阻燃剂类似。
①、磷酸酯
磷酸酯中主要包括磷酸三甲苯酯(TCP)、二苯基磷酸甲苯酯(CDP)和磷酸三苯酯(TPP)等,脂肪族磷酸酯中较重要的有磷酸三辛酯(TOP)。
有机磷系阻燃剂与树脂的相容性好,可保持树脂的透明性;缺点为热稳定性差、易水解、析出性大等。
优点为阻燃和增塑双功能,阻燃无卤化。
由于有机磷系阻燃剂大多为油状,与粒状树脂不易混合,因此常用于热固性不饱和聚酯、聚氨酯、软PVC、PVC糊树脂及纤维素树脂等。
②、磷杂菲(DOPO)
反应型阻燃剂,目前应用仅局限于环氧树脂中,市场空间尚未明显扩大。
吸水率高,在300℃左右分解,耐热性较差。
③、磷腈化合物
添加型阻燃剂,用于大规模集成电路封装、环氧树脂、LED 发光管及其它高分子材料的阻燃。
阻燃效果好,耐热性优异,但价格偏贵。
3、氮系阻燃剂
常用品种有三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)等,往往需加入协同剂,用于PA、PU、PO、PET、PS、PVC等树脂中。
氮/磷为最常用的协同阻燃体系。
阻燃机理:这类阻燃剂主要通过分解吸热及生成不燃性气体以稀释可燃物而发挥作用。
以及与磷的协同阻燃作用。
①、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)
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可用于尼龙、聚氨酯、酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸、有机硅中。
优点:含氮量高该产品具有价格低廉、高效、优异的电性能和机械性能、不变色、低烟、低腐蚀性。
同时它低毒,对使用者安全,与环境相容性好,良好的热稳定性,非常适宜材料的加工。
缺点:吸潮,350℃左右开始升华。
4、膨胀型阻燃剂
膨胀型阻燃剂不是单一的阻燃剂品种,是以磷、氮、碳为主要成分的无卤复合阻燃剂,其体系内自身具有内协同作用。
由于此类阻燃剂在受热时发泡膨胀,所以称为膨胀型阻燃剂。
膨胀型阻燃剂基本克服了传统阻燃技术中的缺点,优点如下: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、无锑;低烟、少毒、无腐蚀性气体产生。
膨胀型阻燃剂由三个部分组成:酸源(脱水剂)、炭源(成炭剂)、气源(发泡源)
A、酸源
一般为无机酸或无机酸化合物,可与树脂作用,促进炭化物的生成。
品种:磷酸、硫酸、硼酸、磷酸铵盐、磷酸酯、磷酸盐及聚磷酸铵等,以聚磷酸铵最为常用。
B、炭源
主要为一些含碳量较高的多羟基化合物或碳水化合物,如树脂本身、淀粉、季戊四醇及其二聚体和三聚体等。
C、气源
为含氮类化合物如铵类和酰胺类,具体有尿素、三聚氰胺、聚磷酸铵、聚氨酯、聚脲树脂等。
氮化合物除起发泡作用外,对炭化层的形成也有促进作用(形成多孔泡沫炭层)。
①、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)
属于磷—氮系膨胀性阻燃剂,含磷15%,含氮40.7%。
它既可以单独作为阻燃剂使用,也可以作为辅助型阻燃添加剂,广泛用于尼龙、PBT、聚烯烃、电线电缆以及合成橡胶、PU、环氧树脂、防火涂料等。
优点:含氮量高、价格低廉、阻燃效率高、优异的电性能和机械性能、不变色、低烟、低腐蚀性。
同时它低毒,对使用者安全,与环境相容性好,良好的热稳定性,但加工性稍差。
5、无机氢氧化物阻燃剂
无机氢氧化物易处理,相对无毒,不产生有毒、有腐蚀性的气体,而且抑烟,更重要的是比卤、磷阻燃体系便宜。
①、氢氧化铝(ATH)
氢氧化铝是无机氢氧化物销售最多的阻燃剂,主要用于加工温度在200℃以下的人造橡胶、热固性树脂及热塑性塑料。
氢氧化铝阻燃的塑料在火焰中发烟性较小是一个突出的优点。
②、氢氧化镁(MDH)
氢氧化镁是一种热稳定性更好的无机阻燃剂,超过300℃仍然稳定,广泛用于许多人造橡胶、树脂、包括工程塑料及其他在高温加工下的树脂。
在聚合物体系中起到阻燃,消烟的作用。
两者复合使用,互为补充,其阻燃效果比单独使用更好。