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富強淺析:阻燃劑受青睞的原因

文章出處: 人氣: 發表時間:2017-05-04 14:58:00

       隨著高分子材料工業的發展,塑料、橡膠、纖維等合成材料越來越廣泛地用于建筑、化工、軍事及交通等領域。由于高分子材料的易燃性,因此,其阻燃技術受到全球性的關注。隨著各國環保意識的增強及阻燃法規的相繼頒布,阻燃劑市場發展很快。目前廣泛應用的阻燃劑有鹵系(主要為氯系和溴系)、磷系(包括鹵-磷系)和無機類阻燃劑[主要為Mg(OH)2和Al(OH)3]。鹵系阻燃劑(特別是溴系)、磷系阻燃劑的阻燃效果好,但價格昂貴,且有環保問題,因此使用受到限制。因而高效、抑煙性能強、無毒無害的氫氧化鎂和氫氧化鋁等無機類阻燃劑越來越受到用戶的青睞。

    除對環境的影響相當外,氫氧化鎂和氫氧化鋁相比,在熱反應、分解溫度、適用的聚合物、阻燃能力、抑煙能力、對酸的穩定性等幾方面,氫氧化鎂阻燃劑均優于氫氧化鋁阻燃劑,也優于傳統的鹵系、磷系阻燃劑。 

    具體表現在:

    (1)二者的阻燃機理相似。氫氧化鎂和氫氧化鋁的熱分解過程為:熱分解生成的氣態水可覆蓋火焰,驅逐O2,稀釋可燃氣體,而且在與火焰接觸的塑料表面形成一絕熱層,阻止可燃氣體的流動,防止火焰的蔓延,這與磷系阻燃劑的炭化作用相似。這兩種阻燃劑的分解產物都為無毒物質,產生礦物相,特別是MgO,與酸的中和能力比氫氧化鋁強,可較快地中和塑料燃燒過程中產生的酸性及腐蝕性氣體(SO2、NO2、CO2等); 

    (2)氫氧化鎂的熱分解溫度為330°C,比氫氧化鋁高出100°C,因此填加氫氧化鎂阻燃劑的塑料能承受更高的加工溫度,因為在塑料加工的過程中提高加工溫度有利于加快擠塑速度,縮短模塑時間; 

    (3)氫氧化鎂的分解能(1.37kJ/g)比氫氧化鋁的分解能(1.17kJ/g)高,熱容也高17%,這有助于提高阻燃效率; 

    (4)氫氧化鎂的炭化作用強,炭化量大,因而提高了阻燃效率,減少了產煙量; 

    (5)氫氧化鎂的抑煙能力強于氫氧化鋁,在EPDM樹脂中,混合填加75%的氫氧化鎂阻燃劑和25%的氫氧化鋁阻燃劑與填加氫氧化鋁單一阻燃劑相比,前者的產煙量明顯減少;

    (6)氫氧化鎂粒子的硬度比氫氧化鋁小,因此對設備的摩擦小,有利于延長生產設備的壽命; 

    (7)隨著生產工藝的改進,以苦鹵為原料生產氫氧化鎂阻燃劑的技術日臻成熟,其生產成本將大幅度降低。由此,氫氧化鎂阻燃劑的優點顯而易見,有取代氫氧化鋁的趨勢。

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