内蒙古无机阻燃剂的高分子材料是极易燃物质。高分子材料制品(塑料、橡胶、化纤等)是人类生活不可缺少的必需品。因此,解决它们的阻燃问题,很久以来是人们关注的大事。20世纪80年代之前,大多采用含卤素阻燃体系。含卤阻燃体系阻燃效果好,但燃烧时产生大量浓烟和有毒有害气体。随着人们环保意识和安全意识的提高,无卤阻燃剂的推广应用已成为今后阻燃剂行业发展的必然趋势。
无机阻燃剂主要有:三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌
有机助燃剂主要有:三聚氰胺 三聚氰胺氰尿酸盐 氯蜡52# Tcep 十溴二苯醚 十溴二苯乙烷 氯蜡-70 聚磷酸铵1 氢氧化铝(ATH)
由于ATH具有无毒、阻燃和消烟等功能,在火灾中不会产生有毒有害气体,无大量黑烟产生,制品回收过程中也不会产生二次污染,所以在阻燃剂行业中越来越受青睐.ATH的折光指数与聚酯相近,填充到聚酯中遮盖力低,由透明仿玉感,被大量用于聚酯型仿玉大理石。ATH抗电弧性与电绝缘性好,在多种树脂中易分散,可广泛用于不饱和树脂模压制品,如SMC、BMC、玻璃钢建材,加工温度低于180℃环氧树脂、酚醛树脂、PE/EVA电缆料和发泡保温材料等。ATH最达缺点是分解温度低,180-200℃即可分解失水,大多数树脂的加工温度都高于该分解温度,严重影响了它在热塑料树脂中的应用。
行表面活化处理。ATH可以与多种阻燃剂复配,通过它们之间的协同效应提高其阻燃性能。
1.2氢氧化镁(MH或MDH)
MH在阻燃、无毒和消烟性能上与ATH基本相同,只是表面极性比ATH大。在无机阻燃剂中MH的销量仅次于ATH。由于MH在某些性能上优于ATH,中国市场价格又远低于ATH,所以消费量近两年急剧增长,大有取代ATH的发展趋势。
市场上用作阻燃剂的MH一般有两种:一种是以天然水镁石矿经超细粉碎制成的天然MH,另一种是以卤水为原料经过化学方法制成的化学法MH.由于原材料成本和加工成本上的差异,二者的价格相差很大,后者几乎是前者的2倍多。目前中国市场销售的阻燃剂MH,主要是矿石法天然MH。
MH与ATH同属环保填充型无机阻燃剂,各种性能也基本相同。但与ATH相比,MH最大的优势是失水温度高,为330-340℃,几乎在所有塑料成型加工温度下稳定,无失水现象,其应用范围远远超过ATH。MH的极性大于ATH,与树脂尤其是非极性树脂相容性差,与树脂链之间难以形成稳定的界面层,在表面活化处理上要求高,难度也更大。与ATH相比MH更显碱性,在生产SMC,BMC或玻璃钢制品中,所用不饱和树脂如果呈酸性,MH将与其发生化学反应,使物料流动性差,影响加工。所以在该领域中主要用ATH做阻燃剂。而在EVA中MH的阻燃效果远比ATH好,这主要是应为EVA受热释放出来的醋酸与MH反应可生成更多水的缘故。
1.3磷系阻燃剂
磷系阻燃剂是阻燃性能最好的一类无机阻燃剂,在禁卤素系阻燃剂过程中,发展速度最快,已成为近几年中国在阻燃剂领域研究开发的热点。磷系阻燃剂根据使用方式不同,可分为反应型和填充型两大类。其中反应型由于对其活性要求高,工艺操作比较复杂,暂时
尚未得到广泛应用,目前仍以填充型为主。
1.3.1包膜红磷
成碳和水,水吸热后生成水蒸气,除降低被燃物温度外还可稀释空气中的氧,减缓燃烧速度。聚偏磷酸还能与炭作用,在被燃物表面形成玻璃状的焦炭层,隔绝氧和热,阻止可燃物进一步燃烧。红磷可与其他多种阻燃剂配合使用,由于协同效应,可提高其阻燃性能。其中红磷与含氮化合物之间的协同相应,可提高其阻燃性能。其中,红磷与含氮化合物之间的协同效应最为显著。
1.3.2聚磷酸铵(APP)
1000,分子中由于P—N阻燃元素含量高,阻燃性能持久,是火灾发生有较长的缓冲时间,减少人员死亡和财产损失,是目前磷系阻燃剂中发展最快的产品。APP还可以与其他物质复配,制成膨胀性阻燃剂,这也是促使APP快速发展的重要原因。
1.4硼系阻燃剂
硼系阻燃剂大多是以硼酸盐的形式存在,如硼酸钠、硼酸铵、硼酸铝和硼酸锌等。其中最常用的是硼酸锌。硼酸锌有多种形式,因其含水量不同,脱水温度也不同。如:2ZnO.3B2O3.9H2O脱水温度100℃, 2ZnO.3B2O3.7H2O脱水温度175℃, 2ZnO.3B2O3.3H2O脱水温度200℃, 2ZnO.3B2O3.3.5H2O脱水温度300℃, 4ZnO. B2O3. H2O脱水温度415℃。市场出售的硼酸锌阻燃剂主要是2ZnO.3B2O3.9H2O脱水温度100℃。硼酸锌的阻燃机理主要是通过脱水反应而降低被燃物的温度,所生成的水蒸气即可隔绝空气,又可稀释空气中的氧,达到阻燃的目的。
1.5 复盐型无机阻燃剂
1.6三氧化二锑及其他