阻燃劑是用以改善材料抗燃性的物質(zhì),即阻止材料被引燃及抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦凶枞紕┑牟牧峡煞乐挂l(fā)火災(zāi)和抑制小火發(fā)展成災(zāi)難的大火。
現(xiàn)行的阻燃劑,尤其是鹵系阻燃劑,是目前世界上產(chǎn)量最大的阻燃劑,添加量少、阻燃效果顯著,應(yīng)用較多的有含氯或溴的阻燃劑。
雖然鹵系阻燃劑
有良好的阻燃效果,但其阻燃的同時(shí),也帶來(lái)了一些嚴(yán)重的問(wèn)題,放出大量的有毒氣體(如HCI,HBr等),鹵化氫氣體易吸收空氣中的水分形成氫鹵酸,具有很強(qiáng)的腐蝕作用,造成二次公害:產(chǎn)生大量的煙霧;對(duì)加工設(shè)備也有嚴(yán)重的腐蝕性。
2019年12月5日,歐盟發(fā)布法規(guī)(EU) 2019/2021,制定了歐盟能源相關(guān)產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)指令(ErP指令,2009/125/EC)中有關(guān)電子顯示器的生態(tài)設(shè)計(jì)要求,禁止在電子顯示器的外殼和支架中使用鹵系阻燃劑;大于50g的塑料部件應(yīng)清楚地標(biāo)識(shí)材質(zhì)類型,如果含有阻燃劑還需標(biāo)識(shí)阻燃劑的相應(yīng)信息,新法規(guī)已于2021年3月1日正式實(shí)施。
出于人類對(duì)環(huán)保的關(guān)注,國(guó)內(nèi)外很多廠商正在積極開(kāi)發(fā)無(wú)鹵阻燃系統(tǒng),且不斷有新的無(wú)鹵產(chǎn)品問(wèn)世,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)鹵阻燃劑也是越來(lái)越重視。但是無(wú)鹵阻燃劑目前仍存在很多使用上的問(wèn)題。比如:銻系阻燃劑雖然可以大大提高阻燃的效能,但是卻只能作為阻燃協(xié)效劑與鹵素化合物配合,在它們的熱分解過(guò)程中起阻燃作用,一般不會(huì)單獨(dú)使用。
另外,銻系阻燃劑存在毒性、產(chǎn)煙量大、含重金屬等問(wèn)題。
又比如:紅磷作為常用的一種磷系阻燃劑,雖然可減少可燃?xì)怏w的放出,還具有吸熱作用。但是在使用時(shí),紅磷存在以下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)易爆炸,與空氣長(zhǎng)期接觸會(huì)放出劇毒PH3氣體;
(2)本身為紅色,易使制品著色;
(3)容易吸水,與聚合物兼容性差。
因此以上這兩種都不是很好的無(wú)鹵阻燃劑。
近年來(lái),硅系阻燃劑以有害性低而引起世人的重視。按組成和結(jié)構(gòu)可分為無(wú)機(jī)硅和有機(jī)硅系阻燃劑。無(wú)機(jī)硅系阻燃劑與基材相容性差是其最大的缺陷。相容性差導(dǎo)致基材的力學(xué)性能、加工性能受到損害,因此如何提高它與基材的相容性成為無(wú)機(jī)硅系阻燃劑研究的關(guān)鍵。
有機(jī)硅系阻燃劑是一種新型無(wú)鹵阻燃劑,也是一種成炭型抑煙劑。它在賦予高聚物優(yōu)異阻燃抑煙性的同時(shí),還能改善材料的加工性能及提高材料的機(jī)械強(qiáng)度,特別是低溫沖擊強(qiáng)度。但是大部分有機(jī)硅阻燃劑單獨(dú)使用時(shí),對(duì)聚烯烴的阻燃效果較差,很少能通過(guò)UL-94 V-0測(cè)試。所以一般需要配合協(xié)效阻燃劑來(lái)提高對(duì)聚烯烴的阻燃效果。
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