阻燃剂分类介绍

阻燃剂分类介绍以树脂和橡胶为基体的复合材料含有大量的有机化合物，具有一定的可燃性。阻燃剂是一类能阻止聚合物材料引燃或抑制火焰传插的添加剂。最常用的和最重要的是阻燃剂是磷、溴、氯、锑和铝的化合物。阻燃剂根据使用方法可分为添加型和反应型两大类。添加型阻燃剂主要包括磷酸酯、卤代烃及氧化锑等，它们是在复合材料加工过程中掺合于复合材料里面，使用方便，适应面大但对复合材料的性能有影响。反应型阻燃剂是在聚合物制备过程中作为一种单体原料加入聚合体系，使之通过化学反应复合到聚合物分子链上，因此对复合材料的性能影响较小，且阻燃性持久。反应型阻燃剂主要包括含磷多元醇及卤代酸酐等。用于复合材料的阻燃剂应具备以下性能：①阻燃效率高，能赋予复合材料良好的自熄性或难燃性；②具有良好的互容性，能与复合材料很好的相容且易分散；③具有适宜的分解温度，即在复合材料的加工温度下不分解，但是在复合材料受热分解时又能急速分解以发挥阻燃的效果；④无毒或低毒、无臭、不污染，在阻燃过程中不产生有毒气体；⑤与复合材料并用时，不降低复合材料的力学性能、电性能、耐候性及热变形温度等；⑥耐久性好，能长期保留在复合材料的制品中，发挥其阻燃作用；⑦来源广泛价格低廉。（1）溴系阻燃剂含溴阻燃剂包括脂肪族、脂环族、芳香族及芳香-脂肪族的含溴化合物，这类阻燃剂阻燃效率高，其阻燃效果是氯阻燃剂的两倍，相对用量少，对复合材料的力学性能几乎没有影响，并能显著降低燃气中卤化氢的含量，而且该类阻燃剂与基体树脂互容性好，即使再苛刻的条件下也无喷出现象。（2）氯系阻燃剂氯系阻燃剂由于其便宜，目前仍是大量使用的阻燃剂。氯含量最高的氯化石蜡是工业上重要的阻燃剂，由于热稳定性差，仅适用于加工温度低于200℃的复合材料，氯化脂环烃和四氯邻苯二甲酸酐热稳定性较高，常用作不饱和树脂的阻燃剂。（3）磷系阻燃剂、有机磷化物是添加型阻燃剂该类阻燃剂燃烧时生成的偏磷酸可形成稳定的多聚体，覆盖于复合材料表面隔绝氧和可燃物，起到阻燃作用，其阻燃效果优于溴化物，要达到同样的阻燃效果，溴化物用量为磷化物的4～7倍。该类阻燃剂主要有磷（膦）酸酯和含卤磷酸酯及卤化磷等，广泛地用于环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS等。（4）无机阻燃剂无机阻燃剂是根据其化学结构习惯分出的一类阻燃剂，包括氧化锑、氢氧化铝、氢氧化镁及硼酸锌等。阻燃剂分类01）、三氧化二锑：高纯≥99.8％、超细0.4-1.1um、白度98以上（添加型阻燃协效剂）02）、三（2，3-二溴丙基）异三聚氰酸酯：TBC、总溴量：≥64.5%、熔点范围：100～110℃（添加型无毒阻燃剂）03）、三聚氰胺氰尿酸盐：MCA、含量：≥99%、分解温度：440～450℃（反应型无毒阻燃剂）04）、三溴苯酚：TBP、含量：≥98.5%、熔点：≥92℃（反应型阻燃剂）05）、三聚磷酸铝：ATP、APW、APZ、用于生产膨胀型防火涂料、重防腐涂料（添加型无毒阻燃剂）06）、四溴双酚A：TBBA、溴含量：≥58.5%、熔点：180℃（添加、反应型阻燃剂）07）、四溴苯酐：TBPA（添加型阻燃剂）08）、五溴甲苯：PBT（FR-5）、总溴量：＞80%、熔点：275～284℃（添加型阻燃剂）09）、五溴联苯醚：PBDPO、溴含量：62-70（添加型阻燃剂）10）、六溴环十二烷：HBCD(CD-75P)、总溴量：＞73.5%、熔点：185～195℃（添加型阻燃剂）11）、八溴醚：【四溴双酚A双(2，3-二溴丙基醚)】溴含量：≥67%、熔点：≥105℃（添加型阻燃剂）12）、十溴联苯醚：DBDPO、含溴量：82-83%、熔点：300-310℃、美国大湖：DE-83R、国产：优级、一级品（添加型阻燃剂）13）、磷酸三甲苯酯：TCP、（添加型阻燃剂）14）、磷酸三（2-氯丙基）酯：TCPP（添加型阻燃剂）15）、磷酸三（2.3-二氯丙基）酯：TDCP（添加型阻燃剂）16）、磷酸三（β-氯乙基）酯：TCEP（添加型阻燃剂）17）、亚磷酸三苯酯：TPP（添加型阻燃剂）18）、甲基膦酸二甲酯：DMMP（添加型无毒阻燃剂）19）、复合磷系阻燃剂：FR-P、分解温度：250-280℃（添加型无毒阻燃剂）20）、卤代双磷酸酯化合物：FR-505、分解温度：＞200℃（软质聚醚块泡、模塑泡沫阻燃剂）21）、混合反应型阻燃剂：FR-780（反应型海绵阻燃剂）22）、锌酸亚锡：T-9（聚胺酯发泡用催化剂等）23）、聚磷酸铵：APP、P2O5含量：72-73％、N含量：14-15%、分解温度：＞270℃、五种不同聚合度规格（添加型无毒阻燃剂）24）、水溶性结晶型阻燃剂：PN（添加型无毒阻燃剂）25）、高效复合阻燃剂：FR-A、含量：≥99%、分解温度：440～450℃（添加型无毒阻燃剂）26）、氢氧化铝：普通、活性、含量：≥99％（添加型无毒阻燃剂）27）、氢氧化镁：化学、矿法、普通、活性、含量：≥≥63-98.5％（添加型无毒阻燃剂）28）、氯化石蜡：52～70#（添加型无毒阻燃剂）29）、氯化聚乙烯：CPE（添加型无毒阻燃剂）30）、硼酸锌3.5水：锌含量：37.0―40.0％、硼含量：45.0―48.0％（添加型无毒阻燃协效剂）31）、空心微珠、空心陶珠、漂珠：阻燃产品填充改性剂（各种规格粒度）32）、棉、麻纺织品专用阻燃剂：FRCP-1（永久型）33）、棉、麻纺织品专用阻燃剂：SFR-CP（永久型）34）、涤纶、尼龙纺织品专用阻燃剂：FRC-1（永久型）35）、涤纶、尼龙、棉、麻纺织品通用型阻燃剂：SFR-120（耐洗型）36）、涤纶、尼龙、棉、麻纺织品通用型阻燃剂：SFR-1（经济型）37）、纺织品、织物阻燃胶：两种不同规格、直接使用38）、木材、纸制品专用阻燃剂：（水溶型无毒阻燃剂）39）、防火包、防火堵料：（有机、无机）40）、各种防火涂料：（钢、木结构）41）、阻燃型高效机电、电器清洗剂：FRC--120（环保型带电清洗剂）42）、其它多种专用阻燃剂系列产品材料与可采用的阻燃剂聚烯烃PP/PE氢氧化镁，氢氧化铝，TDCPP，聚磷酸铵，八溴醚，磷酸三苯酯,溴环十二烷，MPP，硼酸锌，十溴二苯乙烷，包覆红磷，TBC聚氨酯PUTCEP，TCPP，TDCPP，DMMP，磷酸三苯酯，MPP，FB不饱和树脂UPRTCPP，TDCPP，DMMP，HBCD，TBC尼龙PA6/PA66MCA，MPP，FB，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，包覆红磷聚酯PBT/PETTDCPP，磷酸三苯酯，MPP，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，包覆红磷聚苯乙烯PSTCPP，TDCPP，HBCD,MCA，TBC，MPP，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，硼酸锌环氧树脂EPTCPP，TDCPP，IPPP，十溴二苯醚，DMMP，磷酸三苯酯，十溴二苯乙烷聚(丙烯睛/丁二烯/苯乙烯)八溴醚，磷酸三苯酯，十溴二苯乙烷，ABS,十溴二苯醚，TBC聚碳酸酯PC磷酸三苯酯，HBCD,MCA聚氯乙烯PVCTCEP，TCPP，TDCPP，IPPP，MCA，八溴醚，磷酸三苯酯酚醛树脂PFTCEP，TCPP，TDCPP，磷酸三苯酯，硼酸锌纸张Paper磷氮系液体阻燃剂FR2003纺织品Textile磷氮系液体阻燃剂FR2003（耐久）聚甲醛POMMCA防火涂料PaintTCPP，MCA，聚磷酸铵，硼酸锌，MPP如何选择阻燃剂材料可采用的阻燃剂聚烯烃PP/PE氢氧化镁，氢氧化铝，TDCPP，聚磷酸铵，八溴醚，磷酸三苯酯，六溴环十二烷，MPP，硼酸锌，十溴二苯乙烷，包覆红磷，TBC聚氨酯PUTCEP，TCPP，TDCPP，DMMP，磷酸三苯酯，MPP，FB不饱和树脂UPRTCPP，TDCPP，DMMP，HBCD，TBC尼龙PA6/PA66MCA，MPP，FB，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，包覆红磷聚酯PBT/PETTDCPP，磷酸三苯酯，MPP，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，包覆红磷聚苯乙烯PSTCPP，TDCPP，HBCD,MCA，TBC，MPP，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，硼酸锌环氧树脂EPTCPP，TDCPP，IPPP，十溴二苯醚，DMMP，磷酸三苯酯，十溴二苯乙烷聚丙烯睛丁二烯苯乙烯ABS八溴醚，磷酸三苯酯，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，TBC聚碳酸酯PC磷酸三苯酯，HBCD,MCA聚氯乙烯PVCTCEP，TCPP，TDCPP，IPPP，MCA，八溴醚，磷酸三苯酯酚醛树脂PFTCEP，TCPP，TDCPP，磷酸三苯酯，硼酸锌纸张Paper磷氮系液体阻燃剂FR2003纺织品Textile磷氮系液体阻燃剂FR2003（耐久）聚甲醛POMMCA防火涂料PaintTCPP，MCA，聚磷酸铵，硼酸锌，MPP，PPO塑料阻燃技术面面观塑料应用领域不断扩大的同时其可燃且发热量升高并容易引燃，给人类带来了意想不到的危险和损失。因此从60年代后期人们就开始注意并强调天然及合成材料的难燃性，阻燃剂开始作为一类重要助剂首先在化纤、塑料工业中崛起。自70年代国外阻燃剂开始迅速发展，消费量和品种急剧上升，每年大约以6～8%的速度增长。在塑料行业众多的助剂中阻燃剂消费量已跃居第2位，成为仅次于增塑剂的大品种。美国商业通讯公司(BCC)预计阻燃剂年增长率为5.2%，2006年全球销售额将超过10亿美元。阻燃剂通常分为添加型和反应型：添加型阻燃剂多用于热塑性塑料中，是目前世界各国产量最大的阻燃剂，占阻燃剂总产量的90%。反应性阻燃剂多用于热固性塑料中；阻燃剂按化学结构可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂，无机阻燃剂主要有锑化合物、无机硼化合物、无机磷系阻燃剂、无机氢氧化物等，有机阻燃剂包括有机卤系阻燃剂和有机磷系阻燃剂。——锑阻燃剂。锑产品价格高、发烟量大，而三氧化二锑是卤素阻燃剂必不可少的协同剂，因此对三氧化二锑颗粒细度要求越来越细，不仅可大大减少用量、提高阻燃性，而且发烟量也大大减少。现在的细度一般均在几个微米到0.01μm，如日本的精工株式会社开发的Patox平均粒径为0.01～0.02μm。贵州榕江风华锑品化工厂开发的超细高纯活性氧化锑，平均粒径0.02μm、含量99.999%。PolycomHuntsman公司开发的NyacoIADP480是粒径小于0.1μm的五氧化二锑，添加1%可在PP中起良好阻燃作用，且不会对PP的冲击强度、透明性等产生影响。另外采用三氧化二锑与氢氧化铝、硼酸锌、氟硼酸盐等复配，不仅可减少三氧化二锑的用量且发烟量也大为降低。总之超细化、寻求锑代用品和减少发烟量是锑阻燃剂的开发热点。——溴系阻燃剂。溴系阻燃剂尽管发烟量大，因环保问题受欧盟限制；但由于阻燃性能好、用量少、对产品性能影响小，在今后的相当长时间内仍为阻燃剂的主力。随着技术进步国际上溴系阻燃剂发展的新特点是继续提高溴含量和增大分子量。如美国Ferro公司的PB-68主要成分为溴化聚苯乙烯，分子量15000、含溴68%。溴化学法斯特公司和Ameribrom公司分别开发的聚五溴苯酚基丙烯酸酯，含溴量70.5%\分子量30000～80000。这些阻燃剂特别适合于各类工程塑料，在迁移性、相容性、热稳定性、阻燃性等方面均大大优于许多小分子阻燃剂，有可能成为今后的更新换代产品。——磷系阻燃剂。磷系阻燃剂大都是液体，主要用于PU、PVC等塑料。小分子磷系阻燃剂的主要缺点是挥发性大、耐热性不高，目前正努力开发大分子量的化合物和齐聚物，如GreatLake公司的Firemacster836为卤化磷酸酯，含有磷、溴、氯，具有很低的粘度，特别适合用于浇注制品和PU软泡塑料中。具有阻燃和增塑、阻燃和交联的多功能化是磷系阻燃剂发展的另一个主要方面，阻燃增塑剂特别是低温下增塑作用主要用于PVC制品中，如国内生产的二异丙苯磷酸酯。阻燃交联剂是一些具有反应活性的含磷多元醇类，不仅可用作PU的反应型阻燃剂，而且还与溴系阻燃剂并用于环氧树脂中，可大大减少溴阻燃剂的用量。磷系阻燃剂今后还要向低毒化发展，不仅解决产品本身的毒性，还要考虑燃烧分解产物的毒性以及废品的环境污染问题，甚至还要考虑生产、销售、贮运过程中的毒性问题。——非卤化无机阻