阻燃劑是個(gè)長(zhǎng)期的話題,據(jù)業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,我國(guó)阻燃劑的研究方向如下:
(1)尋求銻代用品和減少發(fā)煙量是銻阻燃劑不可缺少的協(xié)同劑,但銻產(chǎn)品不僅價(jià)格高,且發(fā)煙量大,因此,對(duì)三氧化二銻的粒度要求越來(lái)越高。阻燃劑顆粒越細(xì),對(duì)材料的物理機(jī)械性能影響越小,故應(yīng)大力開發(fā)超細(xì)三氧化二銻和膠體三氧化二銻,調(diào)節(jié)氫氧化鋁的粒徑分布,增強(qiáng)阻燃效果。
(2)高分子型溴系阻燃劑是今后更新?lián)Q代的較好品種。溴系阻燃劑因發(fā)煙量大而不盡滿意,但由于阻燃效果好,用量少,對(duì)產(chǎn)品性能影響小,因此在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍是阻燃劑的主要品種。溴系阻燃劑今后的一個(gè)重要方向是向高分子化發(fā)展,以解決遷移性,提高相容性和熱穩(wěn)定性等問(wèn)題。
(3)穩(wěn)定化、多功能及低毒是磷系阻燃劑的發(fā)展方向。磷系阻燃劑大多是液體,因而揮發(fā)性大、耐熱性差是小分子磷系阻燃劑的主要特點(diǎn)。為克服這些缺點(diǎn),國(guó)內(nèi)外正在努力開發(fā)大分子量的化合物和齊聚物。
(4)膨脹型阻燃體系是新發(fā)展的一種無(wú)鹵阻燃體系。該體系具有很高的阻燃性能,在燃燒過(guò)程中無(wú)滴落、低煙、無(wú)毒。這類阻燃劑由酸源、碳源和發(fā)泡源組成。酸源一般是無(wú)機(jī)酸或是在燃燒時(shí)能生成酸的鹽,碳源為碳的多元醇化合物,而發(fā)泡源為胺或酰胺等化合物。
(5)發(fā)展非鹵化高性能無(wú)機(jī)阻燃劑。由于絕大多數(shù)含鹵阻燃劑會(huì)釋放出對(duì)人體有害的氣體,因此提出了阻燃材料非鹵化的要求。非鹵化技術(shù)的關(guān)鍵在于解決固體顆粒的超微細(xì)化及表面處理問(wèn)題,同時(shí)不要考慮到粒子的形成和分布及純度問(wèn)題。
(6)紅磷是一種有效阻燃劑。由于它在摩擦、碰撞時(shí)易燃,紅磷包覆技術(shù)在國(guó)內(nèi)外也成了一個(gè)研究熱點(diǎn)。所謂紅磷包覆是指紅磷微粒外包覆一層膜而使之成為膠囊。這種膠囊在加工溫度、壓力下不會(huì)破裂,但其著火時(shí),這層膜卻能立即熔融分解釋放出阻燃劑而達(dá)到阻燃的目的。近年來(lái)紅磷包覆研究主要采用交聯(lián)聚合物或金屬氧化物。
我國(guó)是塑料阻燃劑的巨大潛在市場(chǎng)。目前我國(guó)阻燃劑無(wú)論在用量上還是品種上都與發(fā)達(dá)國(guó)家存在著較大的差距,隨著國(guó)家對(duì)塑料阻燃技術(shù)要求力度的加強(qiáng),我國(guó)阻燃劑的研究和發(fā)展將出現(xiàn)更好的廣闊前景。
加快阻燃技術(shù)及材料的開發(fā)和推廣步伐
阻燃劑及阻燃材料在工業(yè)生產(chǎn)和人們生活中的重要性不容置疑,其發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用領(lǐng)域格外引人關(guān)注。
溴系阻燃劑仍是主力
高聚物的阻燃技術(shù),當(dāng)前主要以添加型派系阻燃劑為主,常用的有十溴二苯醚、八溴醚、四溴雙酚A,六溴環(huán)十二烷等,其中尤以十溴二苯醚使用量為最大。溴系阻燃劑的分解溫度大多在200~300℃左右,與各種高聚物的分解溫度相匹配,因此能在最佳時(shí)刻與氣相及凝聚相同時(shí)起到阻燃作用,且添加量小、阻燃效果好。但近年來(lái),歐洲一些“綠色”環(huán)保組織對(duì)溴系阻燃劑產(chǎn)生了誤解,以溴系阻燃劑有毒為由要求政府放寬對(duì)部分塑料制品(如電視機(jī)外殼)的嚴(yán)格阻燃標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果導(dǎo)致電視機(jī)成為歐洲國(guó)家引起火災(zāi)的主要原因之一。
這些“綠色”環(huán)保組織還認(rèn)為,溴系阻燃劑在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒煙霧,為此溴化物科學(xué)與環(huán)境論壇和溴系阻燃劑生產(chǎn)商會(huì)完成的多項(xiàng)研究報(bào)告顯示,溴系阻燃劑能顯著減少高聚物燃燒時(shí)有毒氣體的排放,有利于保護(hù)環(huán)境。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)實(shí)驗(yàn)室NIST的研究也顯示,在燃燒時(shí),含溴阻燃劑的高聚物所產(chǎn)生的總發(fā)煙量中有毒成分只是無(wú)阻燃高聚物的1/3。
另外,近期爭(zhēng)議最多的是多溴二苯醚(PBDPO)在燃燒時(shí),會(huì)產(chǎn)生有毒致癌的多溴代苯并惡英(PBDD)和多溴代二苯并呋喃(PBDF)。為此世界著名的溴系阻燃劑廠商將多溴二苯醚類阻燃劑進(jìn)行測(cè)試,表明這些產(chǎn)品都能通過(guò)德國(guó)二惡英條令和美國(guó)環(huán)保局的嚴(yán)格規(guī)定,沒(méi)有產(chǎn)生PBDD和PBDF的危險(xiǎn)。因此多溴二苯醚類阻燃劑在美國(guó)、日本、歐洲部分國(guó)家依然十分暢銷。溴類阻燃劑現(xiàn)在仍然是全世界范圍內(nèi)阻燃技術(shù)中的主力軍。目前對(duì)溴類阻燃劑的偏見會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展而得到澄清,至少在今后二十年內(nèi)它仍會(huì)被大量使用。
阻燃劑家族中的其他品種有三嗪系、磷系、硅系、無(wú)機(jī)型、膨脹型等,這些阻燃劑在各自不同的領(lǐng)域發(fā)揮著各自獨(dú)特的阻燃效果。