阻燃劑的進展與前景

1、阻燃劑的進展與前景摘要介紹了國內(nèi)外阻燃劑的生產(chǎn)狀況和市場分布情況；對各型阻燃劑的特點、優(yōu)缺點進行了比較；重點介紹了近年來一些新技術(shù)如碳納米纖維、三聚鼠胺及其鹽類等，并評述了新型阻燃劑的研究進展及其特點；指出我國各種阻燃劑工業(yè)應(yīng)向著環(huán)保、低毒、高效的方向發(fā)展，并對其未來發(fā)展方向、前景進行了預(yù)測。關(guān)鍵詞阻燃劑進展新技術(shù)前景引言阻燃科學(xué)技術(shù)是為了適應(yīng)社會安全生產(chǎn)和生活的需要，預(yù)防火災(zāi)發(fā)生，保護人民生命財產(chǎn)而發(fā)展起來的一門科學(xué)。阻燃劑是阻燃技術(shù)在實際生活中的應(yīng)用，它是一種用于改善可燃易燃材料燃燒性能的特殊的化工助劑。阻燃劑的生產(chǎn)和應(yīng)用在經(jīng)歷了20世紀(jì)八十年代初的蓬勃發(fā)展后，已進入穩(wěn)步發(fā)展階段。隨著中國

2、合成材料工業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，阻燃劑在化學(xué)建材、電子電器、交通運輸、航天航空、日用家具、室內(nèi)裝飾、衣食住行等各個領(lǐng)域中具有廣闊的市場前景。止匕外，煤田、油田、森林滅火等領(lǐng)域也促進了中國阻燃、滅火劑生產(chǎn)較快的發(fā)展。中國阻燃劑已發(fā)展成為僅次于增塑劑的第二大高分子材料改性添加劑。近幾年，中國阻燃劑的生產(chǎn)和消費形勢持續(xù)發(fā)展，20022004年年均消費增長率超過20%。從2002年開始，國內(nèi)阻燃劑消費量急劇上升，增加的市場份額主要來源于兩個方面：電子電器和汽車市場。國內(nèi)阻燃劑的品種和消費量還是以有機阻燃劑為主，無機阻燃劑生產(chǎn)和消費量還較少，但近年來發(fā)展勢頭較好，市場潛力較大。阻燃劑中最常用的鹵

3、系阻燃劑雖然具有其他阻燃劑系列無可比擬的高效性，但是它對環(huán)境和人的危害是不可忽視的。環(huán)保問題是助劑開發(fā)和應(yīng)用商關(guān)注的焦點，所以國內(nèi)外一直在調(diào)整阻燃劑的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，加大高效環(huán)保型阻燃劑的開發(fā)。目前中國發(fā)展低煙無毒的無機阻燃劑迫在眉睫。氫氧化鎂作為無鹵環(huán)保阻燃劑具有廣闊的應(yīng)用前景，但目前國內(nèi)生產(chǎn)的氫氧化鎂阻燃劑與國外先進產(chǎn)品相比，存在阻燃效率低、需要高填充量、易團聚、影響基體材料的力學(xué)性能等不足，需要行業(yè)加大技術(shù)攻關(guān)力度，降低生產(chǎn)成本和產(chǎn)品價格。2005年全球阻燃劑消費量約130萬噸，預(yù)計2013前將保持3.5%的年均增速；2005年全球阻燃劑銷售額約35億美元，預(yù)計2010年將增至46億美元，年均

4、增速為5.6%。2007年中國阻燃劑產(chǎn)品中,氯系阻燃劑占84%而低煙無毒的無機阻燃劑產(chǎn)品只占總量的8說右。建筑用阻燃材料劑在中國具有極大的潛在市場，目前中國阻燃劑品種、用量與發(fā)達國家存在較大差距，隨著國家對阻燃技術(shù)要求力度的加強，中國低煙無毒阻燃劑開發(fā)和發(fā)展將出現(xiàn)更好的廣闊前景。一、國內(nèi)外阻燃劑的發(fā)展現(xiàn)狀1.1國外阻燃劑的發(fā)展?fàn)顩r北美、西歐、日本是世界上阻燃劑最大的消費地區(qū)，分別占消費市場的30%33%、18%,亞洲（不包括日本）占19%。世界各地區(qū)阻燃劑消費的構(gòu)成也各不相同，歐洲用量最大的是無機系阻燃劑，而美國、日本、亞洲消費量最大的都為澳系阻燃劑，美國和日本分別占總消費的35%040%,而

5、亞洲竟高達60%。1表1列出了國外阻燃劑市場分布狀況（地區(qū)）阻燃劑阻燃劑阻燃劑阻燃劑阻燃劑歐洲33%28%25%4%10%美國24%35%26%8%7%亞洲25%60%7%8%-日本30%60%20%2%8%1.2國內(nèi)阻燃劑的發(fā)展現(xiàn)狀目前，我國阻燃劑已發(fā)展成為僅次于增塑劑的第二大高分子材料改性添加齊據(jù)統(tǒng)計，2006年我國阻燃劑的總產(chǎn)能為350kt/a,產(chǎn)量約120kt/a,其中氯系產(chǎn)量約100kt,占總產(chǎn)量的83%;澳系阻燃劑產(chǎn)量約5kt,占4.2%磷及鹵化磷系阻燃劑產(chǎn)量約4.8kt,約占4%;無機類產(chǎn)量為10kt,占8.3%。目前我國阻燃劑主要是氯化石蠟-70;四澳雙酚A,十澳二苯醴；磷酸苯

6、酯類、磷酸三酯類；無機類的三氧化二睇、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅等。氮系阻燃劑和磷氮系膨脹型阻燃劑產(chǎn)量不大。我國阻燃劑結(jié)構(gòu)極不合理，含氯系阻燃劑份額過大，氯化石蠟的生產(chǎn)能力達114.5kt/a,產(chǎn)量在5055kt。但氯系阻燃劑因其燃燒時會放出腐蝕性的氯化物，在國外已很少使用，歐美各國僅占5%,日本用量更低。澳系阻燃劑也在燃燒時有腐蝕性氣體放出，但其阻燃效率高，性價比高，因而在相當(dāng)長時間內(nèi)將是我國阻燃劑的主導(dǎo)品種，今后要向高相對分子量的化合物發(fā)展，解決遷移性，提高相容性和熱穩(wěn)定性。在磷系阻燃劑中，國外發(fā)展無鹵磷酸酯等。而我國含鹵類磷系阻燃劑較多，我國應(yīng)發(fā)展低毒、穩(wěn)定及多功能磷系阻燃劑，發(fā)揮我國磷

7、資源豐富的優(yōu)勢，努力開發(fā)高分子質(zhì)量的化合物和高聚物。同時我國應(yīng)利用資源的優(yōu)勢發(fā)展無機阻燃劑，重點解決固體顆粒微細(xì)化及表面處理問題，降低睇系阻4劑的發(fā)煙量。2二、常用阻燃劑的特點及其發(fā)展2.1 澳系阻燃劑澳系阻燃劑的生產(chǎn)和使用已有三十多年的歷史，近年來，由于國際環(huán)保組織不斷對其安全性、環(huán)保性提出質(zhì)疑，澳系阻燃劑面臨著來自環(huán)保法規(guī)的重重挑戰(zhàn)。盡管受到各項法規(guī)的嚴(yán)格限制，但由于其CBr鍵的鍵能低，分解溫度和常用聚合物的分解溫度相近，所以在高聚物分解時，澳系阻燃劑也開始進行分解，并能捕捉高分子材料降解反應(yīng)生成的自由基，同時釋放出難燃、密度大的HBrH體，覆蓋在材料表面，起到阻隔表面可燃?xì)怏w的作用。因此

8、澳系阻燃劑的優(yōu)越性是其他阻燃劑難以取代的，澳系阻燃劑依然具有強勁的生命力。目前，世界各國對澳系阻燃劑的科學(xué)研究也有了諸多進展。基于環(huán)保與防火并重的原則，澳系阻燃劑的性能和功能決定了它將繼續(xù)存在下去，并將保持良好的發(fā)展前景。RoHS旨令下的澳系阻燃劑前景依然廣闊。目前，澳系阻燃劑在我國面臨著巨大的挑戰(zhàn)和機遇。我國已經(jīng)成為澳系阻燃劑的生產(chǎn)大國，主要以山東、江蘇為中心，業(yè)已形成了具有相當(dāng)基礎(chǔ)的生產(chǎn)基地。200W我國澳系阻夕劑產(chǎn)量已近9萬噸。主要品種為十澳二苯醴、四澳雙酚A、八澳醴、十澳二苯乙烷、澳化環(huán)氧樹脂和澳化聚苯乙烯等。歐盟就十澳二苯醴對環(huán)境和健康的影響，進行了深入、廣泛地研究。在對它進行了長達

9、1機之久，多達588項的風(fēng)險研究和評估后，2005年1OM歐盟委員會認(rèn)定十澳二苯醴對環(huán)境和人體健康沒有危害，并將其列入歐盟RoH能令的豁免消單。2.2 氯系阻燃劑氯系阻燃劑主要是以氯化石蠟為主。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開拓，氯系阻燃劑正朝著低污染、高純度，高熱穩(wěn)定性、高含氯量（72%以上）等方向發(fā)展其代表產(chǎn)露是氯化石蠟-700氯化石蠟-70作為添加型鹵暴阻燃劑質(zhì)優(yōu)價廉，用途廣泛。與磷系阻燃劑和金屬氯化物阻燃劑等具有良好的協(xié)同作用，具有良好的開發(fā)前景。2.3 有機硅系阻燃劑有機硅系阻燃劑既是一種新型無鹵阻燃劑，也是一種成碳型抑煙劑。目前已提供市場的有機硅系阻燃劑懸美國通用公司生產(chǎn)的SFR-10O,它是

10、一種雖透明粘稠狀的硅酮聚合物，通常租其他協(xié)同劑并用主要應(yīng)用于PE、PP?,可改善聚烯爛表面的光滑性，并能保持材原有的性能。用量較大時，可賦予基材特別優(yōu)異的阻燃性和抑煙性但存在制備難、成本高的缺點。2.4 磷系阻燃劑常用的無機磷系阻燃劑有紅磷、磷酸酯、含鹵磷酸酯多磷酸鹽等；有機磷系則包括磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯磷酸甲苯二苯酯等。目前，國內(nèi)許多阻燃劑廠商和科研單位在間苯二酚雙（二苯磷酸酯）工業(yè)化生產(chǎn)方面作了很多研究，并進行了小批量的試生產(chǎn)，但市場上成熟的產(chǎn)品不多。國內(nèi)主要銷售廠商為美國大湖產(chǎn)品。聚磷酸錢是近年來發(fā)展起來的一種高效無機阻燃劑具有無毒、無味，不產(chǎn)生腐蝕性氣體，含磷量太，含氮量高，熱穩(wěn)定

11、性高等優(yōu)點.廣泛應(yīng)用于塑料纖維等。但聚磷薰鉉與有機材料的相容性不好，不能完全達到力學(xué)性能要求，在很多情況下都需要對其表面進行改性。瞬酸酯阻燃劑由于其分子中存C-P鍵，所以穩(wěn)定性很好，并且有較佳的耐水性、耐溶劑性。國外的麟酸酯產(chǎn)品有Ciba-Geigy公司研制的Pyrovatex為N-羥甲基丙酰胺類甲基磷酸酯，Mobil公司研制的Antiblaze為環(huán)中瞬酸酯。國內(nèi)也對瞬酸醵進行了研究，合成出一些產(chǎn)品。2.5氮系阻燃劑氮系阻燃劑為三聚鼠胺及其與磷的化合物，主要是三聚鼠胺、三聚鼠胺鼠尿酸和三聚氟胺磷酸酯，是阻燃劑市場最具有發(fā)展?jié)摿Φ钠贩N。氮系阻燃劑具有高效、不含鹵素、無腐蝕作用、耐紫外光照、電性能

12、好、不褪色、不噴霜和可回收再利用等優(yōu)點。目前主要應(yīng)用在聚烯爛和聚酰胺中。荷蘭DSMMelapufr司是國際最為著名的氮系阻燃劑生產(chǎn)商，產(chǎn)品為Melapur-MC、Melapur-MP、Melapur-200系列。現(xiàn)在國內(nèi)有很多助劑廠生產(chǎn)氮系阻燃劑M虛列，產(chǎn)品質(zhì)量一般。2.6膨脹型阻燃劑膨脹型阻燃劑主要是以磷一氮系阻燃劑為主，在火災(zāi)的高熱作用下，膨脹型涂層的體積可增大幾百倍，形成一個多孔層，而孔中則充滿不燃?xì)怏w，故可作為隔熱和隔氧的屏障。膨脹型阻燃劑應(yīng)具備以下性質(zhì)：1、具有良好的熱穩(wěn)定性，能經(jīng)受聚合物加工過程中200c以上的高溫；2、聚合物熱降解釋放出的揮發(fā)物形成殘渣時，不對膨脹發(fā)泡過程產(chǎn)生影響

13、；3、在材料燃燒時要能形成一層完全覆蓋于材料表面的膨脹炭層；4、與被阻燃的高聚物有良好的相容性，不影響基材的性能。目前市場上的膨脹型阻燃劑有美國HoeehstCelanese公司的ExolitIFR一10和IFR11;意大利的Monteflous公司的SpinflamMF82。2.7無機阻燃劑無機阻燃劑以氫氧化鋁和氫氧化鎂為主，具有分解溫度高、抑煙和氯化氫作用，目前國外工業(yè)發(fā)達的國家已大量使用無機阻燃劑，其中美國、日本、西歐無機阻燃劑消費量分別占阻燃劑總消費量的6O%、64%、50%氫氧化鋁和氫氧化鎂都為白色粉末，相對密度在2.4左右，粒徑12Oum氫氧化鋁開始脫水溫度200C,氫氧化鎂開始脫

14、水溫度340Co氫氧化鎂熱分解溫度高，比氫氧化鋁高出140C,可以使添加氫氧化鎂的合成材料能承受更高的加工溫度，利于加快擠塑速度，縮短模塑時間，同時亦有助于提高阻燃效率。氫氧化鎂粒徑細(xì)，對設(shè)備磨損小，利于延長加工設(shè)備使用壽命。由于氫氧化鎂與氫氧化鋁相比有許多優(yōu)點，因此氫氧化鎂所占比例越來越大。氫氧化鎂與同類無機阻燃劑相比，具有更好的抑煙效果。氫氧化鎂在生產(chǎn)、使用和廢棄過程中均無有害物質(zhì)排放，而且還能中和燃燒過程中產(chǎn)生的酸性與腐蝕性氣體。由于氫氧化鎂具有許多優(yōu)異特點，近10多年國內(nèi)外關(guān)于氫氧化鎂的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究十分活躍，目前國外有近10小國家的2滁家企業(yè)生產(chǎn)20多個品種，總年產(chǎn)能力約17萬噸

15、。許多國家目前仍在建設(shè)或計劃建沒氫氧化鎂新裝置。2三、阻燃劑新技術(shù)的進展及其特點3.1東北林業(yè)大學(xué)研發(fā)高效無鹵阻燃劑獲成功運用創(chuàng)新技術(shù)提高體育場館座椅、電器產(chǎn)品的阻燃能力，同時確保阻燃劑在火災(zāi)發(fā)生時安全又環(huán)保.對人體不造成任何傷害。近日，由東北林業(yè)大學(xué)專家自主研發(fā)的高效無鹵阻燃劑成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。據(jù)企業(yè)預(yù)測，該成果至少會為企業(yè)帶來幾億元的產(chǎn)值。由東北林業(yè)大學(xué)理學(xué)院院長李斌主持開發(fā)的成炭發(fā)泡劑、高效膨脹阻燃劑，是具有國際領(lǐng)先水平的無鹵阻燃劑，將此阻燃劑加入到電器產(chǎn)品、大型娛樂和體育場館座椅、包裝材料、環(huán)保發(fā)泡材料、電纜護套、涂料、特種橡膠等塑料制品后，可大大提高制品的阻燃級別。據(jù)介紹，目前，要達到

16、UL-94V-0級的高阻燃級別，國際上一般需要在材料中加人20%28%的阻燃劑.國內(nèi)的添加比例一般要在26%30%左右。而東北林業(yè)大學(xué)研制的高效無鹵阻燃劑在添加19%-20%的情況下。即可達到UL-94V-0級，大大降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本。現(xiàn)在，國際常用的阻燃劑多為含鹵制品，這類含鹵阻燃材料會在火災(zāi)發(fā)生后產(chǎn)生大量的煙霧和有毒腐蝕性鹵化氫氣體，造成二次危害。而無鹵阻燃劑燃燒時不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性氣體，被稱為無公害阻燃劑。受成本和性能影響。國際無鹵阻燃劑使用范圍并不廣泛。經(jīng)過6年艱苦攻關(guān).東北林大科研人員成功解決這一難題，使高效無鹵阻燃劑在達到相同阻燃級別的情況下，比含鹵阻燃劑成本還要低。3無機阻燃劑

17、家族又有新成員北京科技大學(xué)2009年6月初宣布.新研發(fā)一種無機阻燃劑產(chǎn)品一無水碳酸鎂。這種無水碳酸鎂合成方法簡單，可在常溫常壓下生產(chǎn)，是有望替代氫氧化鋁、氫氧化鎂的無機阻燃劑。無機阻燃劑是無鹵阻燃劑中的一個重要類型，其中，氫氧化鋁和氫氧化鎂兩種阻燃劑占據(jù)著重要位置，這兩者的阻燃機理都是在達到熱分解溫度時迅速分解、吸熱降溫、釋放出水蒸氣滅火。而無水碳酸鎂阻燃劑的特點是.除了具有單位質(zhì)量吸熱量更大的特點外，它釋放的是具有滅火作用的二氧化碳?xì)怏w。使用無水碳酸鎂作阻燃劑，如同聚合物基體材料攜帶了一個二氧化碳滅火器，釋放出的二氧化碳在燃燒基材四周形成了一個“二氧化碳?xì)饽ぁ备綦x了助燃空氣。從這一特性來講，

18、無水碳酸鎂阻燃劑適用于電絕緣性能要求更高的場合，如電線電纜等。目前市場上簡稱的所謂碳酸鎂產(chǎn)品，除了天然的菱鎂礦碳酸鎂以外全部都是水合堿式碳酸鎂。在現(xiàn)有的國內(nèi)外水合堿式碳酸鎂生產(chǎn)工藝中，只有該校開發(fā)的這項技術(shù)才可以制得單一物相組成的無水碳酸鎂。這項專利技術(shù)有三個特點，一是采用了首創(chuàng)的氨和二氧化碳作為原料的全循環(huán)工藝線.最大限度地減少了原材料的消耗：二是生產(chǎn)的無水碳酸鎂為含氧化鎂46.8%的高純品，除了用作阻燃劑外還可有多種用途：三是鎂鹽來源廣泛、價格低廉。原料既可是菱鎂礦粉或輕燒菱鎂礦粉，也可是工業(yè)硫酸鎂或其他工業(yè)廢棄硫酸鎂液.還可以是海水氯化鎂或鹽湖水氯鎂石等。4環(huán)境友好型阻燃劑-三聚鼠胺及其

19、鹽類三聚鼠胺（MA）及其鹽類（鼠尿酸鹽、磷酸鹽、焦磷酸鹽、聚磷酸鹽、硼酸鹽、鄰苯二甲酸鹽、草酸鹽等）是一類氮系及氮一磷系阻燃劑，是構(gòu)成無鹵膨脹型阻燃劑（IFR）的重要組分（含氣源及酸鹽），且?guī)缀跛鞋F(xiàn)用的IFR,都含有氮和（或）磷作為阻燃活性組分。氮系及氮一磷系阻燃劑可與鹵一睇系、磷系及鹵一磷系、無機系并列當(dāng)今的四大阻燃系統(tǒng)。由于M徽其鹽類具有一系列與生態(tài)環(huán)境相容的特點，對人類健康的危害很小，所以在環(huán)保要求日益嚴(yán)格的今天，備受阻燃領(lǐng)域的矚目與青睞，其應(yīng)用正日益增多，且應(yīng)用前景看好。5碳納米纖維有望成為環(huán)保型阻燃劑美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所最新研究出加入碳納米纖維的海綿在燃燒過程中不會滴落，科研人

20、員仍在繼續(xù)研究，希望能研究出穩(wěn)定、環(huán)保的納米纖維阻燃劑。碳屬于活躍的元素，一般都不用作阻燃劑，但美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所（NIST）研究人員表示，在適用于沙發(fā)家具的聚亞胺脂海綿里添加少量的碳納米纖維，比一般的阻燃劑效果更好。十年前，美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所（NIST）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，納米粘土可用作一種非常有效的阻燃添加劑，但由于火災(zāi)發(fā)生時，納米粘土不能有效阻止聚亞氨酯的融化及滴落，而融化的海綿將300%勺加速火勢蔓延，所以研究人員一直都在尋找一種可替代的阻燃物質(zhì)。研究中心易燃物質(zhì)研究負(fù)責(zé)人JeffGilman說：“海綿在燃燒過程中還產(chǎn)生大量危害人體健康的安全的煙。”研究人員發(fā)現(xiàn)，納米分子添加入聚合

21、體時，增加了物質(zhì)的粘性，聚亞氨酯在大火中不易輕易流動，所以最后決定將碳納米纖維添加入海綿中。碳纖維能有效阻止海綿在大火中滴落，降低火勢。研究表明，碳纖維能維持熱量平衡，形成穩(wěn)定的環(huán)境阻止海綿在大火中滴落。美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所（NIST）的科學(xué)家還將與化學(xué)公司、納米供應(yīng)商、阻燃劑供應(yīng)商及海綿制造商合作，繼續(xù)致力于針對有效降低火災(zāi)和滴落的裝置，研究出新的碳纖維和海綿的混合物，提高阻燃材料的性能。止匕外，新的研究還將專注于研究出穩(wěn)定、環(huán)保的納米纖維阻燃劑和創(chuàng)新的阻燃物質(zhì)。63M開發(fā)出專用于聚碳酸酯的耐高溫阻燃劑最近，美國3泌司開發(fā)生產(chǎn)出了一種專用于聚碳酸酯（PC）的耐高溫阻燃劑FRMB5010該

22、阻燃劑不含澳和氯化合物，在PCfr溶解性高，用量少，力口工簡便，對材料生產(chǎn)及加工工藝沒有特定要求，添加1%時可以達到UL94V0阻燃級別，不需要造粒，攪拌后直接成型，特別適用于透明PC勺應(yīng)用領(lǐng)域。73.6微膠囊包覆改善阻燃劑八澳醴熱穩(wěn)定性能采用微膠囊包覆法提高阻燃劑八澳醴的熱穩(wěn)定性。包覆過程為：三聚鼠胺與甲醛反應(yīng)制得氨基樹脂預(yù)聚物的囊殼材料；將囊芯八澳醴乳化分散到水相后，氨基樹脂預(yù)聚物以原位聚合的方式在八澳醴粉體表面聚合成膜。x射線光電子能（xPs）,紅外光譜（FTIR）和透射電鏡（TEM）等結(jié)構(gòu)表征分析證明八澳醴已被完全包覆。原位微膠囊包覆將八澳醴的初始分解溫度從160c提高至IJ了240c

23、以上。83.7日本無氯阻燃劑應(yīng)用于空氣過濾布日本Vilene公司最近開發(fā)出不含氯化物的阻燃濾布。這種濾布原料是聚烯燒纖維。這種阻燃布與普通阻燃布功能相當(dāng)，而且有利于環(huán)保。用于空調(diào)的空氣過濾布必須具有阻燃性，但一般阻燃劑都含有氯、氮、磷及睇等成分，在燃燒時含氫化合物會產(chǎn)生二惡英等有害氣體，因此該公司將生產(chǎn)新型阻燃濾布取代一般阻燃濾布。新型濾布價格約為每平方米2000日元，主要用作一般建筑物的空調(diào)過濾器、地下購物商場過濾器以及影劇院等娛樂場所使用的空氣過濾器。9四、阻燃劑的發(fā)展前景展望隨著化學(xué)合成技術(shù)及科學(xué)研究方法的發(fā)展，阻燃劑的品種日益增多，人們對阻燃劑性質(zhì)的認(rèn)識也越來越深入。由于鹵系阻燃劑燃燒

24、所釋放的鹵化氫氣體及形成的煙霧，將導(dǎo)致事故現(xiàn)場的裝備及設(shè)備嚴(yán)重腐蝕，同時給疏散和滅火帶來極大困難，導(dǎo)致人員窒息死亡。因此，高效、非鹵化、抑煙化及減少有毒氣體的產(chǎn)生，已成為當(dāng)前和今后阻燃劑開發(fā)應(yīng)用研究領(lǐng)域的前沿課題。以氫氧化鎂、氫氧化鋁和磷系阻燃劑為主體的阻燃劑消耗量逐漸升高，金屬氧化物及其他協(xié)效的開發(fā)應(yīng)用研究逐步走向深入，同時，磷-澳、磷-氮等各種協(xié)同阻燃體系的研究日益活躍。此外，硅系阻燃劑、三聚鼠胺及其衍生物阻燃劑的研究開發(fā)也為人們所關(guān)注。隨著人們對高分子材料熱降解歷程和阻燃體系的作用機理的更深入研究，新的阻燃理論和技術(shù)被認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)，比如高聚物化學(xué)改性阻燃、高效阻隔炭化層阻燃、交聯(lián)接枝阻燃和

25、協(xié)同阻燃等，極大地豐富了阻燃科學(xué)技術(shù)的內(nèi)容和人們選擇最優(yōu)阻燃體系的主問。今后一段時期內(nèi)，澳系和磷系阻燃劑仍將占主導(dǎo)地位，與此同時，新的阻燃元素和體系的研究日趨活躍。由此可見，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，阻燃科學(xué)技術(shù)將日臻成熟。非鹵化雖然鹵系阻燃劑因其用量少、適應(yīng)性廣，已發(fā)展成為阻燃劑市場的主流產(chǎn)品。但絕大多數(shù)含鹵阻燃劑燃燒時會釋放出對人體有害的氣體，并可導(dǎo)致單純由火所不能引起的腐蝕及對環(huán)境的污染。近幾年美國、英國、挪威、澳大利亞已指定或頒布法令，對某些制品進行燃燒毒性試驗或?qū)δ承┲破返氖褂盟尫懦龅乃嵝詺怏w進行規(guī)定，因此開發(fā)無鹵阻燃劑取代鹵系阻燃劑已成為世界阻燃領(lǐng)域的趨勢。非鹵化技術(shù)的關(guān)鍵在于解決固體

26、顆粒的超微細(xì)化及表面處理問題，同時還要考慮到粒子的形成和分布及純度問題。抑煙化和無毒氣體化發(fā)煙是聚合物燃燒的基礎(chǔ)特征，煙密度過大不僅降低環(huán)境能見度，還給救災(zāi)帶來種種不利因素。抑煙化和無毒氣體化已成為阻燃劑的開發(fā)方向。無鹵膨脹型阻燃劑因?qū)Νh(huán)境的沖擊量小又具有最佳阻燃性而成為目前塑料阻燃劑開發(fā)的一個熱點。表面處理化無機阻燃劑具有較強的極性與親水性，同非極性聚合物材料的相容性差，界面難以形成良好的結(jié)合和粘結(jié)，從而降低被改性物質(zhì)的機械性能。為了提高阻燃劑和基質(zhì)材料的相容性，減少阻燃劑的加入對材料機械性能的影響，保持材料原有的優(yōu)良性能，改性阻燃劑的表面性能是一條很重要的途徑。常用的方法有用偶聯(lián)劑或硬脂酸

27、鈉等對阻燃劑進行表面處理。微細(xì)化處理無機阻燃劑的缺點主要是添加量大，與合成材料的相容性差，從而影響被改性材料的加工性能和制品的機械性能。據(jù)文獻報道無機阻燃劑的阻燃性能與其顆粒大小成反比關(guān)系。對阻燃劑微細(xì)化，甚至納米化，既可增大阻燃劑與材料的接觸面積以提高相容性，又可降低阻燃劑的用量，同時起到剛性粒予增強增韌的效果。協(xié)同效應(yīng)在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，單一的阻燃劑總存在這樣或那樣的缺陷，而且使用單一的阻燃劑很難滿足越來越高的要求。將幾種不同的阻燃劑進行復(fù)配，混合使用，可尋求最佳經(jīng)濟效益和社會效益。阻燃劑的復(fù)配技術(shù)可以綜合兩種或兩種以上阻燃劑的長處，使其性能互補，達到降低阻燃劑的用量，提高阻燃效果，還可使材料的物理機械性能受到很小的影響。如在膨脹阻燃聚丙烯中加入少量的氫氧化鎂，整個體系的阻燃性能大大增加。協(xié)同體系阻燃效果好、成本低，既可阻燃又可抑煙，還具有其他一些特殊功能，前景十分廣闊，正不斷開發(fā)出新的品種。4.6提高阻燃劑的熱穩(wěn)定性聚合物