為能夠增加高分子材料耐燃性的物質(zhì),主要用于高分子材料如塑料,橡膠、纖維等,而這些材料大多數(shù)是可以燃燒的。特別是塑料,要將其應(yīng)用在交通運(yùn)輸、建筑、電工器材、航空、宇宙飛行等方面,就迫切需要解決其耐燃燒問題。阻燃劑的使用一般應(yīng)具備以下幾個(gè)條件:不降低高分子材料的物性,如耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、電氣性能;分解溫度不應(yīng)太高,但在加工溫度下又不能分解;耐久性好;耐候性好;價(jià)廉。[1]一般來(lái)講有機(jī)阻燃具有很好的親和力,在塑料中,溴系阻燃劑在有機(jī)阻燃體系中占據(jù)優(yōu)勢(shì),雖然在環(huán)保問題上“非議”多端但一直難以有其他阻燃劑體系取代。在非鹵素阻燃劑中紅磷是一種較好的阻燃劑,具有添加量少、阻燃效率高、低煙、低毒、用途等優(yōu)點(diǎn);紅磷與氫氧化鋁、膨脹性石墨等無(wú)機(jī)阻燃劑復(fù)配使用,制成復(fù)合型磷/鎂;磷/鋁;磷/石墨等非鹵阻燃劑,可使用阻燃劑量大幅降低,從而改善塑料制品的加工性能和物理機(jī)械性能。但普通紅磷在空氣中易氧化、吸濕,容易引起粉塵,運(yùn)輸困難,與高分子材料相溶性差等缺陷,應(yīng)用范圍受到了限制。為彌補(bǔ)這方面不足,可采用了微膠囊包覆工藝,使之成為微膠囊化紅磷。微膠囊化紅磷除克服了紅磷固有的弊端外,并具有高效,低煙,在加工中不產(chǎn)生有毒氣體。 從合成過程是否使用溶劑,又可以分為溶劑法和非溶劑法。由于溶劑法耗溴量少,所以人們通常采用溶劑法合成。臺(tái)州溴化聚苯乙烯價(jià)格查詢
按元素種類分為:鹵系、磷系、鹵-磷系、氮系、硅系、鋁鎂系等,按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為無(wú)機(jī)阻燃劑、有機(jī)阻燃劑、高分子阻燃劑等,按阻燃劑與被阻燃材料關(guān)系分為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑。通常在塑料阻燃改性中常采用的方法是添加型阻燃劑共混改性。阻燃常采用的阻燃劑包括:鋁鎂系阻燃劑,即氫氧化鎂、氫氧化鋁;磷系阻燃劑,紅磷母粒等;氮系阻燃劑MCA、MA等;有些還采用有機(jī)硅阻燃劑。阻燃劑有鹵系(一般為溴系);無(wú)機(jī)的氫氧化鎂、氫氧化鋁;磷系,紅磷等;氮系MCA、MA等及有機(jī)硅系。氫氧化鎂等屬于無(wú)機(jī)阻燃劑,阻燃機(jī)理是燃燒時(shí)釋放出結(jié)合的水,同時(shí)高填充量也降低了有機(jī)材料的可燃性。用氫氧化鎂等阻燃優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保性好,不釋放煙霧,不產(chǎn)生有害和有爭(zhēng)議的氣體,成本低廉。缺點(diǎn)是添加量大且親和力差,V0阻燃級(jí)別一般添加比例≥65%。 揚(yáng)州溴化聚苯乙烯批發(fā)價(jià)格溴化聚苯乙烯阻燃劑對(duì)于各種高溫應(yīng)用如工程塑料等是一種理想的選擇。
1、吸熱作用任何燃燒在較短的時(shí)間所放出的熱量是有限的,如果能在較短的時(shí)間吸收火源所放出的一部分熱量,那么火焰溫度就會(huì)降低,輻射到燃燒表面和作用于將已經(jīng)氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會(huì)減少,燃燒反應(yīng)就會(huì)得到一定程度的抑制。在高溫條件下,阻燃劑發(fā)生了強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng),吸收燃燒放出的部分熱量,降低可燃物表面的溫度,有效地抑制可燃性氣體的生成,阻止燃燒的蔓延。Al(OH)3阻燃劑的阻燃機(jī)理就是通過提高聚合物的熱容,使其在達(dá)到熱分解溫度前吸收更多的熱量,從而提高其阻燃性能。這類阻燃劑充分發(fā)揮其結(jié)合水蒸汽時(shí)大量吸熱的特性,提高其自身的阻燃能力。2、覆蓋作用在可燃材料中加入阻燃劑后,阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層,隔絕氧氣,具有隔熱、隔氧、阻止可燃?xì)怏w向外逸出的作用,從而達(dá)到阻燃目的。如有機(jī)磷類阻燃劑受熱時(shí)能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)更趨穩(wěn)定的交聯(lián)狀固體物質(zhì)或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進(jìn)一步熱解,另一方面能阻止其內(nèi)部的熱分解產(chǎn)生物進(jìn)入氣相參與燃燒過程。3、抑制鏈反應(yīng)根據(jù)燃燒的鏈反應(yīng)理論,維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區(qū),捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基,從而阻止火焰的傳播。
溴化聚苯乙烯(BrominatedPolystyrene),簡(jiǎn)稱BPS,是聚苯乙烯(Polystyrene,PS)的溴代產(chǎn)物,屬于添加型高分子溴化阻燃劑,具有含溴量高,毒性低,耐熱性耐沖性優(yōu)越,不噴霜,不遷移等優(yōu)點(diǎn),可用于尼龍、聚酯、ABS等耐高溫樹脂的阻燃處理[1]。溴化聚苯乙烯燃燒時(shí)不釋放二惡英等致物,是多溴二苯醚(PBDPO)類阻燃劑的替代品。目前,世界各國(guó)都在積極研究具有高熱穩(wěn)定性且性價(jià)比高的溴代聚苯乙烯的生產(chǎn)方法。溴化聚苯乙烯的熱穩(wěn)定性與溴化聚苯乙烯中α-烷基溴(或氯)化物的含量有關(guān),其含量越高,溴化聚苯乙烯的熱穩(wěn)定性越低[2]。1傳統(tǒng)合成方法及存在的問題傳統(tǒng)溴化聚苯乙烯的合成方法有兩種,一種是先溴化苯乙烯后聚合的工藝路線,另一種是將聚苯乙烯直接溴化的路線,前者可避免碳鏈上烴基的取代,防止斷鏈,但工藝路線長(zhǎng),涉及的化工單元過多,因而成本高[3]。目前溴化聚苯乙烯的生產(chǎn)以后者為主,其分子量的大小由聚苯乙烯而定,可直接采用市售的聚苯乙烯為原料,生產(chǎn)高分子量的溴化聚苯乙烯[4]。上述兩種工藝路線都要使用溴化劑,溴化劑劇毒,為了增強(qiáng)阻燃效果需要過量使用,對(duì)人體有很大傷害,增加了生產(chǎn)成本。另外,由于溴化劑的強(qiáng)腐蝕性,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求高。阻燃科學(xué)技術(shù)是為了適應(yīng)社會(huì)安全生產(chǎn)和生活的需要,預(yù)防火災(zāi)發(fā)生,保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)而發(fā)展起來(lái)的一門科學(xué)。
阻燃劑家族中的其他品種有磷系、三嗪系、硅系、膨脹型、無(wú)機(jī)填料等,這些阻燃劑在各種不同使用領(lǐng)域發(fā)揮各自獨(dú)特的阻燃效果。其中磷系阻燃劑中有機(jī)磷系品種大多是油狀,在高聚物加工過程中不易添加,一般在聚氨酯泡沫、軟pvc、變壓器油、纖維素樹脂、天然和合成橡膠中使用。而無(wú)機(jī)磷系中的紅磷,由于是純阻燃元素,所以阻燃效果好,應(yīng)用面較廣,但它色澤鮮艷,因而應(yīng)用受到部分限制。紅磷的應(yīng)用要注意微粒化和表面包覆(膠囊化),這樣使它在高聚物中分散性好,與聚合物的相容性好,不易遷移,能保持高聚物的難燃性能長(zhǎng)久。在阻燃劑性能以及各方面的約束條件下,溴系阻燃劑的用量較多,是目前產(chǎn)量較大的有機(jī)阻燃劑。鎮(zhèn)江溴化聚苯乙烯市價(jià)
抑制自由基連鎖反應(yīng),使燃燒速度降低直至火焰熄滅。常用的溴類、氯類等有機(jī)鹵素化合物就有這種抑制效應(yīng)。臺(tái)州溴化聚苯乙烯價(jià)格查詢
溴系阻燃劑的優(yōu)點(diǎn)在于它們的分解溫度大多在200℃-300℃左右,與各種高聚物的分解溫度相匹配,因此能在時(shí)刻于氣相及凝聚相同時(shí)起到阻燃作用,有添加量小,效果的美稱。近十年來(lái),歐洲”綠色”環(huán)保組織對(duì)溴系阻燃劑產(chǎn)生了誤解,正由于他們非理性的偏見,以溴系阻燃劑有毒為名而制約放松對(duì)電視機(jī)的嚴(yán)格阻燃標(biāo)準(zhǔn),采用火災(zāi)安全系數(shù)較低的IEC65燃燒標(biāo)準(zhǔn)。隨后幾年內(nèi),這些電視機(jī)就成為歐洲各國(guó)引起火災(zāi)的主要原因之一,達(dá)到每百萬(wàn)臺(tái)165起/年,死亡16人/年的警戒線。在美國(guó),每百萬(wàn)臺(tái)電視機(jī)只有一臺(tái)引起火災(zāi),并且無(wú)人員死亡。這種對(duì)比的結(jié)果,迫使歐洲制訂了新的較為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)SBI。以取代以前較為寬松的標(biāo)準(zhǔn)。這些“綠色”環(huán)保組織認(rèn)為溴系阻燃劑在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒的煙霧,為此溴化物科學(xué)與環(huán)境論壇(BDEF)、溴系阻燃劑生產(chǎn)商會(huì)(BFRIP)和歐洲溴系阻燃劑生產(chǎn)商會(huì)(EBFRIP)完成了多項(xiàng)研究報(bào)告,顯示溴系阻燃劑能減少阻燃高聚物燃燒時(shí)有毒氣體的排放,而有利于環(huán)境。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)實(shí)驗(yàn)室NIST(以前的NBS)的研究顯示,在燃燒時(shí),含溴阻燃劑的高聚物所產(chǎn)生的總發(fā)煙量中,有毒成份只是無(wú)阻燃劑高聚物的1/3。 臺(tái)州溴化聚苯乙烯價(jià)格查詢
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