阻燃劑的分類及新品開發(fā)與前景

   阻燃劑的生產(chǎn)和應用在經(jīng)歷了八十年代初的蓬勃發(fā)展后，已進入穩(wěn)步發(fā)展階段。阻燃劑消費量超100萬噸，其中85%為添加型阻燃劑，15%為反應型阻燃劑。美國、西歐及日本是三大阻燃劑市場。其中，美國占市場總量的40%，西歐約30%，日本約20%。1989-1998年間，美國、西歐及日本阻燃劑消費量的年均增長率分別為2.8%-3.6%、3%-4%及3.8%，在此期間阻燃劑市場年均增長率約為3.5%-4%。據(jù)分析預測，今后幾年阻燃劑消費量的增長情況將與前幾年相仿，至2003年，阻燃劑用量將增至140萬噸左右。據(jù)粗略估計，阻燃劑的65%-70%用于阻燃塑料，20%用于橡膠，5%用于紡織品，3%用于涂料，2%用于紙張及木材。電子/電氣、運輸、建材、家具、紡織為阻燃劑的幾大用戶。織物阻燃劑的種類也是有幾大類的，一般用作阻燃劑的化合物通常有：含磷化合物、含磷和氮化合物、銨鹽、金屬鹽、硼酸及其化合物、金屬氧化物(尤其是銻的三氧化物)與含鹵素的化合物(如六溴環(huán)十二烷或含氯化合物)、含硫化合物、六氟鋯酸鉀和六氟鈦酸鉀，以及易形成支架的膨脹含碳化合物。

阻燃劑的分類與類別情況介紹

1.阻燃劑的分類

   目前常用的阻燃劑主要是有機鹵系、有機磷系和無機系三大類。近年來，部分現(xiàn)有阻燃劑被不同程度限用。例如，早禁用的阻燃劑是三－（氟雜環(huán)丙基）氧化膦（TEPA），本身劇毒，并有致癌性。1997年美國癌癥研究所發(fā)現(xiàn)三－（2，3－二溴丙基）膦酸酯（TRIS）有致癌性和劇毒作用。歐盟針對阻燃劑的禁用是根據(jù)歐盟危險品及相關(guān)修正案的有79/663/EC、83/264/EEC和2003/11/EC三個法規(guī)，都是涉及與人體直接接觸的紡織品所用的阻燃劑。79/663/EC列入的禁用阻燃劑有：TRIS，TEPA，多溴聯(lián)苯（PBB）、五溴二苯醚（PB鄄DPE）和八溴二苯醚（OBDPE）。

   在上述禁用阻燃劑中，TEPA、TRIS和PBB在Oeko-TexStandard100的2002年版已經(jīng)列入禁用，2005年的修訂本中除了以上三個阻燃劑重申禁用外，又增加了PBDPE和OBDPE兩個多溴二苯醚。而很多磷阻燃劑都可在氣相和凝聚相同時發(fā)揮阻燃作用，包括抑制火焰、熔流耗熱、含磷酸形成的表面屏障、酸催化成碳、碳層的隔熱和隔氧等，這些作用因素對阻燃的相對貢獻和被阻燃高聚物的類別和火災條件有關(guān)，但在很多情況下，都涉及磷阻燃劑的多種作用模式。在凝聚相，磷在燃燒時生成磷酸，在更高溫度下生成偏磷酸，磷酸和偏磷酸都是脫水劑，使聚合物直接脫水炭化，避免可燃性氣體的生成﹔同時在燃燒織物表面形成焦炭層，它一方面可以阻隔燃燒性氣體和火焰前沿的接觸，另一方面又將空氣和熱從燃燒織物表面隔開，從阻止織物的繼續(xù)燃燒。對含氧的纖維素織物，磷系阻燃劑的阻燃效果非常不錯。

2.磷系阻燃劑情況介紹

   磷系阻燃劑是阻燃劑中的一個大家族，它廣泛應用于各種材料的阻燃，包括塑料、橡膠、紙張、木材、涂料及紡織品等，在阻燃領(lǐng)域具有非常重要的地位，其用量僅次于鹵系阻燃劑。

2.1無機磷阻燃劑

   無機磷阻燃劑很早就應用于纖維素織物的阻燃，其品種主要包括紅磷、磷酸銨、磷酸鈉、磷酸鐵等。早在1786年，磷酸銨就已被用作阻燃劑使用。磷酸二氫銨和硼酸組成的混合物用于織物纖維的阻燃，效果不錯;磷酸二氫銨、硼酸和鎢酸鈉組成的混合物對織物的阻燃也非常有效。這些無機阻燃劑價格低廉，易溶于水，因此整理方法簡單，但也有添加量大、手感差、耐洗性差等缺點。無機磷阻燃劑中的一個重要品種就是聚磷酸銨鹽，聚磷酸銨鹽可分為低分子量和高分子量兩種，前者在纖維素纖維的阻燃中應用較為廣泛。低分子量的聚磷酸銨鹽為可溶性鹽，對纖維素織物進行阻燃整理時，它經(jīng)常和尿素混合使用以增強阻燃效果。

   紅磷是一種無機聚合物，分子式為(P4)n，因為只含磷元素，它的阻燃效率非常高，含紅磷7.5%的聚胺的氧指數(shù)（LOI）可達35%。紅磷的缺點是易吸潮，與樹脂兼容性差，要產(chǎn)生PH3氣體，使被阻燃制品染色，這些使得紅磷直接應用于聚合物阻燃受到極大限制。因此，有人采用在紅磷表面包覆保護膜的方法，制備出微膠囊化的紅磷阻燃劑，它不僅阻燃效率高，對聚合物其它性能影響較小，而且與樹脂兼容性好，不再有吸潮和產(chǎn)生PH3氣體的缺點，同時低煙、低毒、熱穩(wěn)定性也很好。目前，微膠囊化紅磷已應用于阻燃棉織物等。

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