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PP塑料阻燃阻燃劑的選擇

阻燃劑其按元素種類分為：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的方法。PP（聚丙烯）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。

聚丙烯質(zhì)地發(fā)脆，抗沖擊性能不算太好，如果在聚丙烯中引入相溶性差或無機(jī)材料客觀上起到了填充作用，往往會(huì)使聚丙烯的機(jī)械性能更加惡化，拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足指標(biāo)，目前改善的方法常采用增韌劑增韌，增韌劑價(jià)格高，增韌的同時(shí)材料的剛性又變差，很可能失去使用聚丙烯原本價(jià)值。所以對(duì)于聚丙烯最好不采用或盡量少采用無機(jī)填充方式改性或降低成本，在充分利用其自身特點(diǎn)同時(shí)適當(dāng)改進(jìn)性能指標(biāo)為上策。

做阻燃聚丙烯通常采用的阻燃劑有鹵系，無機(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)生有害和有爭議的氣體，成本低廉。缺點(diǎn)是添加量大，V0級(jí)別阻燃標(biāo)準(zhǔn)一般添加比例≥65％，這樣高的添加量可以認(rèn)為阻燃的PP中無機(jī)填料占到整個(gè)體系的2/5以上。直接導(dǎo)致的后果是阻燃PP比重大，超過1.5 ；拉伸強(qiáng)度由普通未阻燃PP的23左右下降到18以下；伸長率由23左右下降到1.3 ；沖擊強(qiáng)度由15下降到1左右。嚴(yán)重惡化了PP的性能。所以往往被采用在軟化點(diǎn)要求高而其它性能可以忽略的場(chǎng)合。紅磷也是PP阻燃常采用的阻燃劑，相比氫氧化鎂等阻燃劑的高填充紅磷阻燃劑有明顯優(yōu)勢(shì)。其一般添加比例在8％－12％可以做到離火自熄，經(jīng)過包覆處理的紅磷吸潮性和易燃性大為改觀�？梢越�(jīng)受300 ℃以下的溫度，在加工過程中一般不易著火。用紅磷阻燃更加適用于黑色或紅色制品，其它顏色很難對(duì)紅色形成遮擋。紅磷的另外缺點(diǎn)就是阻燃的材料氧指數(shù)比較低，相溶性不夠好。適合對(duì)制品外觀、性能等要求不高的場(chǎng)合使用。溴系阻燃劑是鹵系阻燃劑中的“代表作”，由于溴分子大于氯分子，且鍵能小，阻燃效率高。所以現(xiàn)在鹵系阻燃劑多采用溴系。人們對(duì)鹵系阻燃劑研究比較深入，透徹。原因是其阻燃效果好，效率高，使用方便，與樹脂相溶性最好，用其阻燃的制品力學(xué)性能好，且性價(jià)比高，技術(shù)成熟。常用于PP阻燃的鹵系阻燃劑包括包括十溴二苯醚，四溴雙酚A，八溴醚，十溴二苯乙烷，四溴醚，溴代聚苯乙烯，六溴環(huán)十二烷及氯化石蠟，得克隆，CPE等。其各自有其阻燃特點(diǎn)，十溴二苯醚是塑料阻燃劑的“老大哥”。其技術(shù)成熟，產(chǎn)量高，價(jià)格低，通用性廣。在PP阻燃中也常常采用。十溴二苯乙烷是其升級(jí)品種，環(huán)保性能好，阻燃性能幾乎相當(dāng)，主要是為了應(yīng)對(duì)歐盟的RoHS指令，但是目前成本相對(duì)也要提高。八溴醚是阻燃PP最常用的阻燃劑，其主要特點(diǎn)是阻燃PP效率高，相對(duì)十溴二苯醚等達(dá)到相同阻燃標(biāo)準(zhǔn)其添加比例要小很多，使用成本較為經(jīng)濟(jì)，但是八溴醚的致命缺點(diǎn)是不耐遷移，容易起霜，所以用其阻燃的PP經(jīng)常出現(xiàn)表面冒霜現(xiàn)象。尤其用于帶顏色的制品難以忍受。另外八溴醚在共聚聚丙烯和工程聚丙烯中阻燃效率大大降低，往往效果不很理想。其它類鹵系阻燃劑在不考慮成本的情況下都可以用于聚丙烯。其在力學(xué)性能和加工難易程度方面各有優(yōu)劣。溴系阻燃劑阻燃聚丙烯遇到的最大問題體現(xiàn)在環(huán)保性能，制品的機(jī)械性能和使用成本等方面。環(huán)保問題是溴系阻燃劑討論最多的話題，自從RoHS指令頒布并實(shí)施，環(huán)保性就成為溴系阻燃劑經(jīng)常議論的話題，對(duì)于出口型企業(yè)來說面臨成本增加，利潤降低，市場(chǎng)萎縮的考驗(yàn)。八溴二苯醚和六溴苯已經(jīng)成為公認(rèn)的“天敵”，產(chǎn)生“二惡英”已經(jīng)成為公認(rèn)，目前幾乎市場(chǎng)難以見到，十溴二苯醚在備受爭議之后被放在了豁免令里，雖然歐盟同意了，但其市場(chǎng)前景不容樂觀，畢竟經(jīng)歷了“談溴色變”的時(shí)代。一朝被蛇咬，十年怕井繩嘛。取而代之十溴二苯乙烷，因?yàn)槟壳斑�沒有發(fā)現(xiàn)其燃燒時(shí)產(chǎn)生“二惡英”。十溴二苯乙烷目前在國內(nèi)已經(jīng)有多家工廠在生產(chǎn)，價(jià)格下降不少。其應(yīng)用與十溴二苯醚近乎相同，理論上其耐遷移性要好于十溴二苯醚，實(shí)際結(jié)果往往會(huì)有析出現(xiàn)象。使用十溴二苯乙烷阻燃聚丙烯V2級(jí)以上，阻燃劑與協(xié)效劑總量一般要超過總體系的12％，阻燃效率不是很理想。并且客觀起到填充作用，材料的機(jī)械性能有惡化趨勢(shì)。

目前市場(chǎng)理智的生產(chǎn)商多采用阻燃母粒替代阻燃劑的阻燃方法，阻燃母粒也稱阻燃母料。在國外稱其為“濃縮物”，意之阻燃劑的濃縮。阻燃母粒產(chǎn)生已經(jīng)有幾十年歷史，其最初主要是解決阻燃劑粉料使用過程中分散不均，揚(yáng)塵污染嚴(yán)重的問題，經(jīng)過歷代的發(fā)展，大量科學(xué)手段和新型技術(shù)的應(yīng)用，人們對(duì)阻燃母粒的研究已經(jīng)不僅僅局限與分散、防止污染這些常規(guī)問題上了。其已經(jīng)形成一個(gè)獨(dú)立學(xué)科并發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的行業(yè)。大量的技術(shù)研究使阻燃母粒成為高科技、高技術(shù)型的產(chǎn)品。阻燃母粒經(jīng)過特別的工藝和原料組合，阻燃效率要比使用阻燃劑粉料大大提高，添加量的減少使得其比直接使用粉料更能降低成本，制品機(jī)械性能也更好。PP阻燃母粒也不例外，其同樣具備如上優(yōu)點(diǎn)。比如牌號(hào)為：FRP－B－BH 的高效環(huán)保型阻燃母料就具有如下特點(diǎn)：

PP高效阻燃母料特點(diǎn)：（環(huán)保型）      采用進(jìn)口或國產(chǎn)國標(biāo)優(yōu)級(jí)品阻燃原料結(jié)合數(shù)位業(yè)內(nèi)專家多年之經(jīng)驗(yàn)經(jīng)過充分論證和嚴(yán)格測(cè)試最終確定其配方組份和生產(chǎn)工藝。    阻燃效率高，同等阻燃標(biāo)準(zhǔn)下添加量小。阻燃效果好，解決了大部分使用阻燃母料過程中出現(xiàn)的阻燃母料不阻燃、阻燃制品難阻燃、阻燃級(jí)別不高、阻燃效果不明顯、阻燃不持久等疑難問題。       與聚丙烯樹脂相溶性好，阻燃制品機(jī)械性能不惡化。外觀光澤度好，無花紋、斑點(diǎn)、分層現(xiàn)象發(fā)生，并有一定的增韌效果。       特殊工藝，阻燃母料分散性好，流動(dòng)性好。能夠在熔融過程中均勻分散，既提高了阻燃效率，又避免了塑化不良現(xiàn)象發(fā)生并且不影響制品的機(jī)械性能。添加阻燃母料后的制品呈現(xiàn)出光亮、柔軟、有韌性的特征。      耐遷移性好，使用后長期放置也不會(huì)出現(xiàn)起霜現(xiàn)象。       優(yōu)良的耐候性，長期空氣中放置也不會(huì)變黃、不失效。     適應(yīng)面廣，對(duì)聚烯烴及苯乙烯類樹脂都有良好的阻燃效率，用再生料做原料依然適用。       環(huán)保，阻燃制品燃燒時(shí)不產(chǎn)生煙霧，不含重金屬和多溴聯(lián)苯醚。符合歐盟環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。     阻燃母料比重小，阻燃制品延展尺寸大，有利于制品的市場(chǎng)銷售。     工藝適宜廣泛，擠出、注塑、吹膜、紡絲皆可。一般不影響正常生產(chǎn)程序，人工或機(jī)械混合均勻即可使用。衛(wèi)生、方便，可行。    綜合性價(jià)比高，相對(duì)普通阻燃母料降低成本，提高制品性能。 PP高效阻燃母料的使用為客戶降低了生產(chǎn)、采購、研發(fā)、設(shè)備投資等成本，順應(yīng)機(jī)械化、自動(dòng)化流水線生產(chǎn)的趨勢(shì)。相對(duì)使用阻燃劑粉料不僅降低了成本，節(jié)約了設(shè)備和研發(fā)投資，穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量為阻燃制品提供了有力的質(zhì)量、信益保證�？胺Q首選。

［hansen 在 2008-5-12 0:29:50 編輯過］