阻燃劑的分類及新品開發(fā)與前景

   阻燃劑的生產(chǎn)和應(yīng)用在經(jīng)歷了八十年代初的蓬勃發(fā)展后，已進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。阻燃劑消費(fèi)量超100萬噸，其中85%為添加型阻燃劑，15%為反應(yīng)型阻燃劑。美國、西歐及日本是三大阻燃劑市場。其中，美國占市場總量的40%，西歐約30%，日本約20%。1989-1998年間，美國、西歐及日本阻燃劑消費(fèi)量的年均增長率分別為2.8%-3.6%、3%-4%及3.8%，在此期間阻燃劑市場年均增長率約為3.5%-4%。據(jù)分析預(yù)測，今后幾年阻燃劑消費(fèi)量的增長情況將與前幾年相仿，至2003年，阻燃劑用量將增至140萬噸左右。據(jù)粗略估計，阻燃劑的65%-70%用于阻燃塑料，20%用于橡膠，5%用于紡織品，3%用于涂料，2%用于紙張及木材。電子/電氣、運(yùn)輸、建材、家具、紡織為阻燃劑的幾大用戶。織物阻燃劑的種類也是有幾大類的，一般用作阻燃劑的化合物通常有：含磷化合物、含磷和氮化合物、銨鹽、金屬鹽、硼酸及其化合物、金屬氧化物(尤其是銻的三氧化物)與含鹵素的化合物(如六溴環(huán)十二烷或含氯化合物)、含硫化合物、六氟鋯酸鉀和六氟鈦酸鉀，以及易形成支架的膨脹含碳化合物。

阻燃劑的分類與類別情況介紹

1.阻燃劑的分類

   目前常用的阻燃劑主要是有機(jī)鹵系、有機(jī)磷系和無機(jī)系三大類。近年來，部分現(xiàn)有阻燃劑被不同程度限用。例如，早禁用的阻燃劑是三－（氟雜環(huán)丙基）氧化膦（TEPA），本身劇毒，并有致癌性。1997年美國癌癥研究所發(fā)現(xiàn)三－（2，3－二溴丙基）膦酸酯（TRIS）有致癌性和劇毒作用。歐盟針對阻燃劑的禁用是根據(jù)歐盟危險品及相關(guān)修正案的有79/663/EC、83/264/EEC和2003/11/EC三個法規(guī)，都是涉及與人體直接接觸的紡織品所用的阻燃劑。79/663/EC列入的禁用阻燃劑有：TRIS，TEPA，多溴聯(lián)苯（PBB）、五溴二苯醚（PB鄄DPE）和八溴二苯醚（OBDPE）。

   在上述禁用阻燃劑中，TEPA、TRIS和PBB在Oeko-TexStandard100的2002年版已經(jīng)列入禁用，2005年的修訂本中除了以上三個阻燃劑重申禁用外，又增加了PBDPE和OBDPE兩個多溴二苯醚。而很多磷阻燃劑都可在氣相和凝聚相同時發(fā)揮阻燃作用，包括抑制火焰、熔流耗熱、含磷酸形成的表面屏障、酸催化成碳、碳層的隔熱和隔氧等，這些作用因素對阻燃的相對貢獻(xiàn)和被阻燃高聚物的類別和火災(zāi)條件有關(guān)，但在很多情況下，都涉及磷阻燃劑的多種作用模式。在凝聚相，磷在燃燒時生成磷酸，在更高溫度下生成偏磷酸，磷酸和偏磷酸都是脫水劑，使聚合物直接脫水炭化，避免可燃性氣體的生成﹔同時在燃燒織物表面形成焦炭層，它一方面可以阻隔燃燒性氣體和火焰前沿的接觸，另一方面又將空氣和熱從燃燒織物表面隔開，從阻止織物的繼續(xù)燃燒。對含氧的纖維素織物，磷系阻燃劑的阻燃效果非常不錯。

2.磷系阻燃劑情況介紹

   磷系阻燃劑是阻燃劑中的一個大家族，它廣泛應(yīng)用于各種材料的阻燃，包括塑料、橡膠、紙張、木材、涂料及紡織品等，在阻燃領(lǐng)域具有非常重要的地位，其用量僅次于鹵系阻燃劑。

2.1無機(jī)磷阻燃劑

   無機(jī)磷阻燃劑很早就應(yīng)用于纖維素織物的阻燃，其品種主要包括紅磷、磷酸銨、磷酸鈉、磷酸鐵等。早在1786年，磷酸銨就已被用作阻燃劑使用。磷酸二氫銨和硼酸組成的混合物用于織物纖維的阻燃，效果不錯;磷酸二氫銨、硼酸和鎢酸鈉組成的混合物對織物的阻燃也非常有效。這些無機(jī)阻燃劑價格低廉，易溶于水，因此整理方法簡單，但也有添加量大、手感差、耐洗性差等缺點(diǎn)。無機(jī)磷阻燃劑中的一個重要品種就是聚磷酸銨鹽，聚磷酸銨鹽可分為低分子量和高分子量兩種，前者在纖維素纖維的阻燃中應(yīng)用較為廣泛。低分子量的聚磷酸銨鹽為可溶性鹽，對纖維素織物進(jìn)行阻燃整理時，它經(jīng)常和尿素混合使用以增強(qiáng)阻燃效果。

   紅磷是一種無機(jī)聚合物，分子式為(P4)n，因為只含磷元素，它的阻燃效率非常高，含紅磷7.5%的聚胺的氧指數(shù)（LOI）可達(dá)35%。紅磷的缺點(diǎn)是易吸潮，與樹脂兼容性差，要產(chǎn)生PH3氣體，使被阻燃制品染色，這些使得紅磷直接應(yīng)用于聚合物阻燃受到極大限制。因此，有人采用在紅磷表面包覆保護(hù)膜的方法，制備出微膠囊化的紅磷阻燃劑，它不僅阻燃效率高，對聚合物其它性能影響較小，而且與樹脂兼容性好，不再有吸潮和產(chǎn)生PH3氣體的缺點(diǎn)，同時低煙、低毒、熱穩(wěn)定性也很好。目前，微膠囊化紅磷已應(yīng)用于阻燃棉織物等。

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