環(huán)保阻燃劑溴系阻燃劑
環(huán)保阻燃劑十溴二苯乙烷
8010不屬于多溴二苯醚,在燃燒中不可能產(chǎn)生PBDD或PBDF;8010的相對(duì)分子量為971;溴含量82%,和DBDPO含溴量相當(dāng)(83%),因此阻燃性能基本一致;初熔點(diǎn)345℃,熱穩(wěn)定性較DBDPO(305℃)高;它的耐光性以及不易滲析的特點(diǎn)都優(yōu)于DBDPO,最可貴的是其阻燃的塑料可以回收使用,這是許多溴系阻燃劑所不具備的特點(diǎn)。8010工業(yè)品為平均粒度3μm、自由流動(dòng)、微顆粒化的白色結(jié)晶粉末,在塑料改性中容易分散,塑料制品顏色自由。而且工業(yè)化成本和DBDPO相當(dāng),是DBDPO理想的替代品。
作為添加型溴系阻燃劑,8010在使用過程也需要和銻化物配合使用,配合比例和DBDPO/銻化物比例相同;和DBDPO相比,8010更適用于高溫高粘特性的工程塑料。
首先對(duì)8010進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的是美國雅寶公司,并申請(qǐng)了生產(chǎn)和使用;這一度使國內(nèi)阻燃劑研究生產(chǎn)單位遲遲沒有開展這方面的研究,但經(jīng)查詢發(fā)現(xiàn),雅寶公司的范圍是在中國之外的地區(qū),因而可以在中國生產(chǎn)和使用8010,只是不能出口及申請(qǐng)。柳暗花明,國內(nèi)研究生產(chǎn)單位紛紛投入研究,2002年年底以工業(yè)規(guī)模試驗(yàn)成功。
環(huán)保阻燃劑溴化環(huán)氧樹脂
阻燃劑用溴化環(huán)氧樹脂又稱為四溴雙酚A環(huán)氧樹脂齊聚物,溴含量可達(dá)50%,分子量在1000~45000之間,分為EP型和EC型;EP型和EC型相比,前者的耐光性較好,但溴含量較低,而后者阻燃的ABS和HIPS具有較好的抗沖強(qiáng)度。商業(yè)品溴化環(huán)氧樹脂是乳黃色半透明晶片和白色粉末的混合物,國產(chǎn)溴化環(huán)氧樹脂有刺激性氣味,而以色列死海溴產(chǎn)品則無氣味。溴化環(huán)氧樹脂具有令人滿意的熔體流速和較高的阻燃效率,優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性,且能賦予阻燃基材良好的機(jī)械性能,產(chǎn)品不起霜。
低相分子量溴化環(huán)氧樹脂適用于阻燃ABS和HIPS,高相分子量者適合于阻燃ABS/PC合金和PC,PET,PBT等工程塑料。它在使用過程需要和銻化物配合使用。
以色列死海溴公司是國際的溴化環(huán)氧樹脂阻燃劑生產(chǎn)商,生產(chǎn)工藝*,產(chǎn)品質(zhì)量;一度是國內(nèi)溴化環(huán)氧樹脂阻燃劑市場的品牌。2002年以來,山東萊玉化工等陸續(xù)將溴化環(huán)氧樹脂商業(yè)化,但產(chǎn)品質(zhì)量不盡人意。國內(nèi)市場代表產(chǎn)品有:以色列死海溴公司F2100F2400,山東萊玉化工,中國臺(tái)灣長春BEB系列等。
環(huán)保阻燃劑溴化聚苯乙烯
溴化聚苯乙烯的發(fā)展與溴化環(huán)氧樹脂相類似,也是近年發(fā)展較快的一個(gè)阻燃劑品種。溴化聚苯乙烯為白色或淡黃色粉末或顆粒,溴含量在60%左右。熱分解溫度大于310℃,具有分子量大,熱穩(wěn)定性好,在高聚物中分散性和混容性好,易于加工,不起霜等優(yōu)點(diǎn)。
溴化聚苯乙烯依據(jù)其合成途徑分別命名為溴化聚苯乙烯和聚溴化苯乙烯,從命名上可以看出溴化聚苯乙烯是通過對(duì)聚苯乙烯進(jìn)行溴化來完成的;聚溴化苯乙烯是通過將苯乙烯首*行烯鍵保護(hù),然后進(jìn)行溴化,再將烯鍵恢復(fù),合成溴化苯乙烯,再次進(jìn)行聚合完成的。從合成過程是否使用溶劑,又可以分為溶劑法和非溶劑法。由于溶劑法耗溴量少,所以人們通常采用溶劑法進(jìn)行合成。
溴化聚苯乙烯主要應(yīng)用在PA、PBT、PET等熱塑性樹脂中,使用過程需要和銻化物配合使用。阻燃聚酯時(shí),添加量在13%(增強(qiáng))~17%(非增強(qiáng))就可以賦于材料UL94V-O級(jí)(0.8mm),阻燃聚酰胺時(shí),加量在21%就可以賦于材料UL94V-O級(jí)(0.8mm)。
美國大湖公司和雅寶公司是的溴化聚苯乙烯生產(chǎn)商,其產(chǎn)品一度在國內(nèi)市場,國內(nèi)一些阻燃劑廠商已經(jīng)進(jìn)行國產(chǎn)化生產(chǎn),如壽光市海洋化工有限公司等。[1]
環(huán)保阻燃劑磷系阻燃劑
母粒
在非鹵阻燃劑中,是一種較好的阻燃劑,具有添加量少、用途廣泛等優(yōu)點(diǎn)。普通易吸潮,與高分子材料相容性差,特別容易引起自燃,不能實(shí)際使用。微膠囊化阻燃劑,降低了的活性,解決了相容性,含量在85%左右,但自燃問題并沒有得到有效的解決,粉塵污染嚴(yán)重。
母粒是與、膨脹性石墨等無機(jī)阻燃劑復(fù)配使用、以基體樹脂為載體的暗紅色粒子,安全問題得到了解決。它低煙、阻燃效率高;無粉塵污染,加工性能優(yōu)異;低密度、熱穩(wěn)定性好、制品物理性能下降少;加工過程中不起霜、不遷移、不腐蝕模具。特別是制品具有高耐漏電痕跡指數(shù)(CTI),在電子電器應(yīng)用上優(yōu)勢明顯。.
母粒的主要缺點(diǎn)是色調(diào)問題,除了暗紅和黑色外,無法賦予制品更多的顏色選擇。
母粒用于通用塑料、橡膠、聚乙烯、聚丙烯等缺少氧元素的材料的阻燃,與、復(fù)配使用;用于PET、PC、PBT、PA等富含氧元素的材料的阻燃,可單獨(dú)使用;在加工過程中,為了達(dá)到的分散性,可復(fù)配一定量的分散劑。
雙(二苯磷酸酯)
ReofosRDP
雙(二苯磷酸酯)是高分子量有機(jī)膦系阻燃劑,表觀為清澈液體;它磷含量高,磷含量為10.8%。具有高阻燃性,低添加量,對(duì)成品物性影響小的特點(diǎn)。它具有阻燃和增塑雙重功能,可使阻燃劑實(shí)現(xiàn)無鹵化、改善塑料成型中的流動(dòng)加工性能和降低燒蝕,改善熱老化性能,提高熱變形溫度,并可抑制燃燒后的殘余物。
使用時(shí),雙(二苯磷酸酯)一般單獨(dú)使用,不需要和其它阻燃劑配合,主要用于一些高功能的苯乙烯系共聚物,如PPO/HIPS和PC/ABS等。阻燃PPO/HIPS時(shí),用量在11%左右,氧指數(shù)達(dá)到37%,UL94級(jí)別(1.6mm)達(dá)到V-O及級(jí)。阻燃PC/ABS合金時(shí),和PC/ABS兩者的比例有關(guān),用量一般在6%~10%之間。氧指數(shù)達(dá)到29%,UL94級(jí)別(1.6mm)達(dá)到V-O及級(jí)。
國內(nèi)許多阻燃劑廠商和科研單位在雙(二苯磷酸酯)工業(yè)化生產(chǎn)方面作了很多研究,并進(jìn)行了小批量的時(shí)試生產(chǎn)。但市場上成熟的產(chǎn)品不多。國內(nèi)主要銷售廠商為美國大湖產(chǎn)品。[1]
環(huán)保阻燃劑氮系阻燃劑
氮系阻燃劑為三聚氰胺及其與磷的化合物,主要是三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸和三聚氰胺磷酸酯,是阻燃劑市場有發(fā)展?jié)摿Φ钠贩N。氮系阻燃劑一般為白色晶狀細(xì)粉末,粒徑10μm~50μm,容易分散。密度1.5cm~1.7g/cm。作為阻燃劑新品種,氮系阻燃劑有很多優(yōu)點(diǎn):高效阻燃;不含鹵素;無腐蝕作用,因而減少了機(jī)械被腐蝕問題;耐紫外光照;電性能好,在電子電器制品中優(yōu)勢明顯;不褪色,不噴霜;可回收再利用。
氮系阻燃劑主要應(yīng)用在聚烯烴和聚酰胺中,不需要和其它阻燃劑配合使用。對(duì)于非增強(qiáng)尼龍,添加量在8%時(shí)可燃等級(jí)就能達(dá)到UL94V-O級(jí);對(duì)于PP,添加量在25%時(shí)可燃等級(jí)就能達(dá)到UL94V-O級(jí);成本/性能比例優(yōu)異。荷蘭DSM公司產(chǎn)品Melapur?200是適用于玻纖增強(qiáng)PA66的氮系阻燃劑,添加量在25%時(shí)可燃等級(jí)就能達(dá)到UL94V-O級(jí)。而且加工溫度可高達(dá)320℃。
荷蘭DSMMelapur公司是國際的氮系阻燃劑生產(chǎn)商,產(chǎn)品為Melapur-MC、Melapur-MP、Melapur-200系列。國內(nèi)有很多助劑廠生產(chǎn)氮系阻燃劑MC系列,產(chǎn)品質(zhì)量一般。[1]
環(huán)保阻燃劑無機(jī)阻燃劑
無機(jī)阻燃劑以和為主,國外已大量使用無機(jī)阻燃劑,其中美國、日本、西歐無機(jī)阻燃劑消費(fèi)量分別占阻燃劑總消費(fèi)量的60%、64%、50%。
和都為白色粉末,相對(duì)密度在2.4左右,粒徑1~20μm。開始脫水溫度200℃,開始脫水溫度340℃。熱分解溫度高,比高出140℃,可以使添加的合成材料能承受更高的加工溫度,利于加快擠塑速度,縮短模塑時(shí)間,同時(shí)亦有助于提高阻燃效率。粒徑細(xì),對(duì)設(shè)備磨損小,利于延長加工設(shè)備使用壽命。由于與相比有許多優(yōu)點(diǎn),因此所占比例越來越大。與同類無機(jī)阻燃劑相比,具有更好的抑煙效果。在生產(chǎn)、使用和廢棄過程中均無有害物質(zhì)排放,而且還能中和燃燒過程中產(chǎn)生的酸性與腐蝕性氣體。
和作為阻燃劑單獨(dú)使用時(shí),用量一般在40%~60%,這嚴(yán)重影響了材料的機(jī)械性能。均勻分散就成為加工工程中重要的問題。選擇出性能優(yōu)良的表面改性劑,對(duì)的表面改性,是使用前的首要工作。目的是使粒子的表面活性提高,改善分散性,提高阻燃效果、提高與高分子材料相容性、提高抗沖擊性能與熱性能。[1]