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绿色环保阻燃剂的研究现状

来源:印染在线 发布时间:2009年07月20日

随着科学技术的不断进步,人们生产、生活水平不断提高,各种有机高分子材料应用愈来愈广泛, 在国民经济和人民生活中占有相当重要的地位。众所周知,有机高分子材料一般是易燃或可燃的,且耍 近些年发生的火灾大多是因为高分子材料缺乏耐火性而引起的。因此,对有机高分子材料进行阻燃处要 理是一项十分重要和紧迫的二[作,受到高度重视。其中最有效的方法之一就是加入阻燃剂,依据燃烧 特性它将可燃性材料转化为难燃性材料,降低物质的燃烧速度,NJk火灾扩大。但是阻燃剂在增强高 分子材料耐火性的同时,也带来了自身的一些缺点,如放出有毒气体,产生烟雾,产生腐蚀性物质, 添加量大,影响材料的机械性能,以及对环境造成一定的污染等等【1】。因此,从环境保护、人类安全 和阻燃效率的角度出发,开发高效、无害、低烟、低毒、绿色环保的阻燃剂是阻燃剂发展的必然趋势。 作者主要综述了国内外对于阻燃剂绿色化的研究方法。 2阻燃剂的应用现状及绿色化研究 目前阻燃剂的种类繁多,按化学组成可分为:无机阻燃剂和有机阻燃剂;按照有无含卤素又可分 为:卤系阻燃剂和无卤阻燃剂。 2.1卤系阻燃剂 卤系阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一,以其添加量少,阻燃效果显著而在阻燃领 域中具有重要地位。主要产品有十溴二苯醚、四溴双酚A、四溴邻苯22.甲酚酐、五溴甲苯和六溴环十 二烷等等。该系列阻燃剂的阻燃机理:有机卤化物在气相中产生活性卤素基团Hx,能与聚合物降解产 生的H和oH自由基相互作用,使自由基浓度下降,从而延缓和终止燃烧的链反应[21。所以,在这些材 料的分解和燃烧时,就会产生大量烟雾和有毒气体(卤化氢)。另外,人们发现多溴苯醚的高聚物还会 产生具有致癌性的多溴代二苯并嗯二烷(PBDD)及多溴代二苯并呋喃(PBDF)。为了解决这些问题, 国内外进行的大量的研究。黄青松等【3】研究了双(六氯环戊二烯)环辛烷(DcRP)与十溴联苯醚(

DBDPO) 并用的阻燃协同效应,表明在燃烧后期DCRP促进绝缘炭层生成,阻隔基材向有毒烟雾的转化,同时 炭层还可起到吸附烟尘粒子的作用,DBDPO在燃烧后期发挥有效的阻燃抑烟作用,降低了燃烧的热释 放速率和生烟速率;研究表明高分子卤系阻燃剂的性能优于小分子阻燃剂,毒性小,是卤系阻燃剂发 展的重要方向【4’71,主要包括溴化环氧树脂(BEO)[8-91,溴化聚苯乙烯(PBS)[10-121,聚2,6-二溴苯醚 (PBO)1131,聚(五溴苯甲基丙烯酸酯)(PBB—PA)等114】。 2.2无卤阻燃剂 2.2.1磷系阻燃剂磷系阻燃剂受热时分解生成热稳定性强的聚偏磷酸,在燃烧物表面形成隔离层。另外,聚偏磷酸具有脱水作用,促进炭化,使表面形成炭化膜,从而起到阻燃作用。磷系阻燃聚合物燃烧时,对环境污染少,阻燃剂含量较少就能达到好的阻燃效果,且对聚合物材料的各种性能影小,得到了广泛的应用。但红磷易吸湿,放出有毒磷化氢,有机磷系阻燃剂也有发烟量大、毒性大、易水解、热稳定性差等不足。为了改善红磷的性能,对红磷进行改性处理是必要的。目前对红磷进行改性处理最

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