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阻燃劑
概述：
一、又稱難燃劑，耐火劑或防火劑。賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑。依應(yīng)用方式分為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑。添加型阻燃劑直接與樹脂或膠料混配，加工方便，適應(yīng)面廣，系阻燃劑的主體；反應(yīng)型阻燃劑常作為單體鍵合到聚合物鏈中，對制品性能影響小且阻燃效果持久。根據(jù)組成，添加型阻燃劑主要包括無機(jī)阻燃劑、鹵系阻燃劑(有機(jī)氯化物和有機(jī)溴化物)、磷系阻燃劑(赤磷、磷酸酯及鹵代磷酸酯等)和氮系阻燃劑等。反應(yīng)型阻燃劑多為含反應(yīng)性官能團(tuán)的有機(jī)鹵和有機(jī)磷的單體。此外，具有抑煙作用的鉬化合物、錫化合物和鐵化合物等亦屬阻燃劑的范疇。
主要適用于有阻燃需求的塑料，延遲或防止塑料尤其是高分子類塑料的燃燒，使其點(diǎn)燃時間增長，點(diǎn)燃自熄，難以點(diǎn)燃。
一般如PP、PA、PE、PS、ABS、EVA及PET、PBT等易燃的高分子塑料在特殊用途中都需要添加阻燃劑。
阻燃劑目前主要有有機(jī)和無機(jī)，鹵素和非鹵。有機(jī)是以溴系、氮系和紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑，無機(jī)主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁，硅系等阻燃體系。
一般來講有機(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)絕對優(yōu)勢，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、用途廣泛等優(yōu)點(diǎn)。紅磷與氫氧化鋁、膨脹性石墨等無機(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，容易引起粉塵爆炸，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，以擴(kuò)大紅磷應(yīng)用范圍，我們采用了國外先進(jìn)的微膠囊包覆工藝，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，其分散性、物理、機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性及阻燃性能均有提高和改善。 <DIV class=bpctrl></DIV>
阻燃劑的類型
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(hù)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(shí)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，廣泛應(yīng)用于各類裝修材料的阻燃加工中。經(jīng)過阻燃劑加工后的材料，在受到外界火源攻擊時，能夠有效地阻止、延緩或終止火焰的傳播，從而達(dá)到阻燃的作用。根據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)可將阻燃劑分為以下幾類：
1、 按所含阻燃元素分
按所含阻燃元素可將阻燃劑分為鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、磷－鹵系阻燃劑、磷－氮系阻燃劑等幾類。鹵系阻燃劑在熱解過程中，分解出捕獲傳遞燃燒自由基的X?及HX，HX能稀釋可燃物裂解時產(chǎn)生的可燃?xì)怏w，隔斷可燃?xì)怏w與空氣的接觸。磷系阻燃劑在燃燒過程中產(chǎn)生了磷酸酐或磷酸，促使可燃物脫水炭化，阻止或減少可燃?xì)怏w產(chǎn)生。磷酸酐在熱解時還形成了類似玻璃狀的熔融物覆蓋在可燃物表面，促使其氧化生成二氧化碳，起到阻燃作用。在氮系阻燃劑中，氮的化合物和可燃物作用，促進(jìn)交鏈成炭，降低可燃物的分解溫度，產(chǎn)生的不燃?xì)怏w，起到稀釋可燃?xì)怏w的作用。磷－鹵系阻燃劑、磷－氮系阻燃劑主要是通過磷－鹵、磷－氮協(xié)同效應(yīng)作用達(dá)到阻燃目的，具有磷－鹵、磷－氮的雙重效應(yīng)，阻燃效果比較好。
2、 按組分的不同分
按組分的不同可分無機(jī)鹽類阻燃劑、有機(jī)阻燃劑和有機(jī)、無機(jī)混合阻燃劑三種。無機(jī)阻燃劑是目前使用最多的一類阻燃劑，它的主要組分是無機(jī)物，應(yīng)用產(chǎn)品主要有氫氧化鋁、氫氧化鎂、磷酸一銨、磷酸二銨、氯化銨、硼酸等。有機(jī)阻燃劑的主要組分為有機(jī)物，主要的產(chǎn)品有鹵系、磷酸酯、鹵代磷酸酯等。還有一部分有機(jī)阻燃劑用于紡織織物的耐久性阻燃整理，如六溴水散體、十溴－三氧化二銻阻燃體系，具有較好的耐洗滌的阻燃性能。有機(jī)、無機(jī)混合阻燃劑是無機(jī)鹽類阻燃劑的改良產(chǎn)品，主要用非水溶性的有機(jī)磷酸酯的水乳液，部分代替無機(jī)鹽類阻燃劑。在三大類阻燃劑中，無機(jī)阻燃劑具有無毒、無害、無煙、無鹵的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各類領(lǐng)域，需求總量占阻燃劑需求總量一半以上，需求增長率有增長趨勢。
3、 按使用方法分
按使用方法的不同可把阻燃劑分為添加型和反應(yīng)型。添加型阻燃劑主要是通過在可燃物中添加阻燃劑發(fā)揮阻燃劑的作用。反應(yīng)型阻燃劑則是通過化學(xué)反應(yīng)在高分子材料中引入阻燃基團(tuán)，從而提高材料的抗燃性，起到阻止材料被引燃和抑制火焰的傳播的目的。在阻燃劑類型中，添加型阻燃劑占主導(dǎo)地位，使用的范圍比較廣，約占阻燃劑的85％，反應(yīng)型阻燃劑僅占15％。
4. 各樹脂適用的阻燃劑
材料 可采用的阻燃劑
聚烯烴PP/PE：氫氧化鎂，氫氧化鋁，TDCPP，聚磷酸銨，八溴醚，磷酸三苯 酯，六溴環(huán)十二烷，MPP，硼酸鋅，十溴二苯乙烷，包覆紅 磷，TBC
聚氨酯PU ： TCEP，TCPP，TDCPP，DMMP，磷酸三苯酯，MPP，FB
不飽和樹脂UPR ： TCPP，TDCPP，DMMP，HBCD，TBC
尼龍PA6/PA66 ： MCA，MPP，FB，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，包覆紅磷
聚酯PBT/PET： TDCPP，磷酸三苯酯，MPP，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，包覆紅磷
聚苯乙烯PS ： TCPP，TDCPP，HBCD,MCA，TBC，MPP，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，硼酸鋅
環(huán)氧樹脂EP： TCPP，TDCPP，IPPP，十溴二苯醚，DMMP，磷酸三苯酯，十溴 二苯乙烷
聚丙烯睛丁二烯苯乙烯ABS：八溴醚，磷酸三苯酯，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，TBC
聚碳酸酯PC：磷酸三苯酯，HBCD,MCA
聚氯乙烯PVC ： TCEP，TCPP，TDCPP，IPPP，MCA，八溴醚，磷酸三苯酯
酚醛樹脂PF： TCEP，TCPP，TDCPP，磷酸三苯酯，硼酸鋅
紙張Paper ：磷氮系液體阻燃劑FR2003
紡織品Textile ：磷氮系液體阻燃劑FR2003（耐久）
聚甲醛POM ： MCA
防火涂料Paint ： TCPP，MCA，聚磷酸銨，硼酸鋅，MPP ， PPO
聚四氟乙烯微粉 <DIV class=bpctrl></DIV>
阻燃劑的阻燃機(jī)理
阻燃劑是通過若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的，如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等。多數(shù)阻燃劑是通過若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的。
1、 吸熱作用
任何燃燒在較短的時間所放出的熱量是有限的，如果能在較短的時間吸收火源所放出的一部分熱量，那么火焰溫度就會降低，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減少，燃燒反應(yīng)就會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)阻磷類阻燃劑受熱時能產(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，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，最終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。如含鹵阻燃劑，它的蒸發(fā)溫度和聚合物分解溫度相同或相近，當(dāng)聚合物受熱分解時，阻燃劑也同時揮發(fā)出來。此時含鹵阻燃劑與熱分解產(chǎn)物同時處于氣相燃燒區(qū)，鹵素便能夠捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，最終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。
4、 不燃?xì)怏w窒息作用
阻燃劑受熱時分解出不燃?xì)怏w，將可燃物分解出來的可燃?xì)怏w的濃度沖淡到燃燒下限以下。同時也對燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續(xù)進(jìn)行，達(dá)到阻燃的作用。 <DIV class=bpctrl></DIV>
阻燃劑的市場現(xiàn)狀
隨著我國合成材料工業(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(yùn)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。此外，煤田、油田、森林滅火等領(lǐng)域也促進(jìn)了我國阻燃、滅火劑生產(chǎn)較快的發(fā)展。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劑，目前的生產(chǎn)能力20萬t/a左右，年生產(chǎn)量在15萬-17萬t之間，年消費(fèi)量20萬t左右。不足部分主要從美國和以色列進(jìn)口，進(jìn)口的主要品種為有機(jī)溴及鹵—磷系阻燃劑。我國阻燃劑生產(chǎn)廠60余家，能夠生產(chǎn)50余種產(chǎn)品，主要為溴磷系列，其中溴系阻燃劑是最重要的系列，約占我國有機(jī)阻燃劑的30%。 、
國內(nèi)阻燃劑的品種和消費(fèi)量還是以有機(jī)阻燃劑為主，無機(jī)阻燃劑生產(chǎn)和消費(fèi)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(diǎn)，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)。
1.環(huán)保型阻燃劑應(yīng)用和生產(chǎn)現(xiàn)狀
隨著人們環(huán)保、安全、健康意識的日益增強(qiáng)，世界各國開始把環(huán)保型阻燃劑作為研究開發(fā)和應(yīng)用的重點(diǎn)，并已經(jīng)取得了一定的成果。阻燃劑按有效元素分類，可分為磷系、氯系、溴系和銻基、鋁基、硼基阻燃劑等。本文根據(jù)阻燃有效元素將阻燃劑分為無鹵阻燃劑、溴系阻燃劑、鹵—磷協(xié)同阻燃劑及其他阻燃劑四個種類，分別介紹其中幾種環(huán)保且具有應(yīng)用前景的阻燃劑。
1.1無鹵阻燃劑
無鹵、低煙、低毒的環(huán)保型阻燃劑一直是人們追求的目標(biāo)，近年來全球一些阻燃劑供應(yīng)和應(yīng)用商對阻燃無鹵化表現(xiàn)出較高熱情，對無鹵阻燃劑及阻燃材料的開發(fā)也投入了很大的力量。據(jù)分析，無鹵阻燃劑主要品種為磷系阻燃劑及無機(jī)水合物。前者主要包括紅磷阻燃劑，無機(jī)磷系的聚磷酸銨(APP)、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸酯等，有機(jī)磷系的非鹵磷酸酯等。后者主要包括氫氧化鎂、氫氧化鋁、改性材料如水滑石等。聚磷酸銨、水滑石為該系列環(huán)保型且市場前景較好的代表產(chǎn)品，以下就這兩種產(chǎn)品展開分析。
聚磷酸銨(ammoniumpolyphosphate，簡稱為APP)是長鏈狀含磷、氮的無機(jī)聚合物，其分子通式為：(NH4P03)n。由于其具有化學(xué)穩(wěn)定性好、吸濕性小、分散性優(yōu)良、比重小、毒性低等優(yōu)點(diǎn)，近年來廣泛用于塑料、橡膠、纖維作阻燃處理劑；還可用于配制膨脹性防火涂料，用于船舶、火車、電纜及高層建筑的防火處理；也用于生產(chǎn)干粉滅火劑，用于煤田、油井、森林大面積滅火；此外，還可作肥料用。聚磷酸銨的聚合度是決定其作為阻燃劑產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，聚合度越高，阻燃防火效果越好。國內(nèi)已經(jīng)有聚合度超過100的產(chǎn)品，而國外APP(聚磷酸銨)的聚合度在500以上已是常見。國內(nèi)聚磷酸銨研制始于1978年，經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國聚磷酸銨生產(chǎn)已具有一定的基礎(chǔ)，基本上適應(yīng)了國內(nèi)市場的需要。2005年我國聚磷酸銨產(chǎn)量超過2萬t，除滿足國內(nèi)需求外還有少量出口。我國聚磷酸銨生產(chǎn)能力主要集中于西南、華東和中南地區(qū)，以西南地區(qū)產(chǎn)量最大，其次為華東和中南地區(qū)。華北÷東北、西北等地區(qū)很少有聚磷酸銨生產(chǎn)。國內(nèi)聚磷酸銨生產(chǎn)裝置規(guī)模較小，最大生產(chǎn)廠是貴州遵義縣鑫源磷化有限責(zé)任公司和什邡市長豐化工有限公司，裝置規(guī)模皆為3000t/a，榮泰裝置規(guī)模也已達(dá)到3000t/a。其次是上海新華阻燃劑總廠，生產(chǎn)規(guī)模為2000t/a。一般裝置規(guī)模為400-1000t/a，最小生產(chǎn)規(guī)模僅300t/a。隨著聚磷酸銨消費(fèi)市場的不斷擴(kuò)大，其產(chǎn)量將繼續(xù)增加。
1.1.2水滑石
在無機(jī)阻燃劑的應(yīng)用中，陰離子型層狀功能材料作為阻燃劑的發(fā)展迅速。它是一類具有特殊結(jié)構(gòu)的無機(jī)化合物M2+為二價離子，一般為鎂，M3+為三價金屬離子，An-為陰離子。這種材料簡稱為水滑石(LDHs)。由于水滑石獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)及層板組成和層間陰離子的可調(diào)變性，使其作為無機(jī)功能材料在催化、離子交換、吸附、醫(yī)藥等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。作為無鹵高抑煙阻燃劑，水滑石可廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、涂料等領(lǐng)域。我國鎂質(zhì)陰離子層狀功能材料的發(fā)展起步于20世紀(jì)90年代后期，雖然發(fā)展歷史較短，但發(fā)展迅速。1999年，北京化工大學(xué)與宜興助劑化工廠合作，在江蘇宜興建成了500t/a的水滑石的生產(chǎn)線，成為國內(nèi)第一家水滑石的生產(chǎn)廠，并形成了自主知識產(chǎn)權(quán)的全套生產(chǎn)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，2000年，依托我國優(yōu)勢的海洋化工鹵水資源，在大連建立了1000t/a水滑石的生產(chǎn)線，為進(jìn)一步建設(shè)更大規(guī)模的生產(chǎn)裝置奠定了基礎(chǔ)。從我國鎂資源的現(xiàn)狀及新型阻燃劑市場的迫切需求和巨大潛力，不難判斷我國鎂質(zhì)陰離子層狀功能材料快速發(fā)展的時機(jī)已經(jīng)成熟。今后5年內(nèi)，我國鎂質(zhì)陰離子層狀功能材料作為溴系阻燃劑的替代品將進(jìn)入發(fā)展的高峰期。
1.2澳系阻燃劑
溴系阻燃劑的生產(chǎn)和使用已有30多年的歷史，目前生產(chǎn)的溴系阻燃劑約有70多種，其中最重要的是十溴二苯醚(DBDPO)、四溴雙酚A(TBBPA)和六溴環(huán)十二烷(HBCD)等。前兩者的產(chǎn)量占溴系阻燃劑的50%左右。一些傳統(tǒng)的溴系阻燃劑由于受到日益嚴(yán)格環(huán)保要求的壓力，迫使用戶尋找溴阻燃劑的代用品，同時促進(jìn)了新阻燃體系的問世。多溴二苯醚等傳統(tǒng)溴系阻燃劑市場的萎縮，為溴化環(huán)氧樹脂、十溴二苯乙烷等環(huán)境友好型溴系阻燃劑產(chǎn)品提供了市場空間。
1.2.1十溴二苯乙烷
十溴二苯乙烷(DBPE)由美國Albermale公司率先開發(fā)，其相對分子質(zhì)量、熱穩(wěn)定性和溴含量與DBDPO相當(dāng)，但不屬于多溴二苯醚系統(tǒng)的阻燃劑，在燃燒過程中不產(chǎn)生多溴苯對位二嗯英(PBDD)和多溴二苯呋喃(PBDF)，同時也符合德國有關(guān)二嚅英的條令和美國環(huán)保局的規(guī)定。而且十溴二苯乙烷的耐熱性、耐光性和不易滲析性等特點(diǎn)都優(yōu)于十溴二苯醚。其阻燃的塑料可以回收使用，這是眾多溴系阻燃劑所不具備的特點(diǎn)。目前該產(chǎn)品已在多種工程塑料，如ABS、PBT、PA和HIPS中應(yīng)用，效果良好。
我國十溴二苯乙烷生產(chǎn)技術(shù)已于2004年底工業(yè)規(guī)模試驗(yàn)成功，2005年開始投于市場。主要生產(chǎn)廠家有山東衛(wèi)東化工有限公司(5000t/a)、山東濰坊大成鹽化公司、壽光市海洋化工有限公司、江蘇雙菱化工集團(tuán)有限公司、濟(jì)南泰星精細(xì)化工有限公司、蘇州市晶華化工有限公司、萊州市萊玉化工有限公司等，合計生產(chǎn)能力約11000t/a。十溴二苯乙烷以其優(yōu)良的性能和特性，在國內(nèi)外阻燃劑市場上皆具有廣闊的前景。
1.2.2溴化環(huán)氧樹脂
溴化環(huán)氧樹脂由于具有優(yōu)良的熔流速率、較高的阻燃效率、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，又能使被阻燃材料具有良好的物理機(jī)械性能、不起霜，從而被廣泛地應(yīng)用于PBT、PET、ABS、尼龍-66等工程塑料、熱塑性塑料以及PC/ABS塑料合金的阻燃處理中。溴化環(huán)氧樹脂按相對分子質(zhì)量分為低、中、高三大類，按端基結(jié)構(gòu)又可分為EP型、EC型，可分別應(yīng)用于不同的塑料材料中。
近年來，我國溴化環(huán)氧樹脂發(fā)展迅速，尤其改變了含溴量低、相對分子質(zhì)量小，只能用作絕緣灌封材料等缺點(diǎn)。目前我國溴化環(huán)氧樹脂技術(shù)可根據(jù)阻燃處理高聚物的相對分子質(zhì)量，生產(chǎn)與之相匹配的產(chǎn)品，以達(dá)到最佳阻燃效果和優(yōu)良的阻燃性能。主要生產(chǎn)廠家有東營廣饒海豐鹽化有限公司(1000t/a)、濟(jì)南泰星精細(xì)化工有限公司、萊州市萊玉化工有限公司等，合計生產(chǎn)能力約為3500t/a。在溴系阻燃劑中，溴化環(huán)氧樹脂作為一種新型阻燃劑已開始在國內(nèi)外市場上日益受到重視。
1.2.3溴化聚苯乙烯
溴化聚苯乙烯(簡稱BPS)是一種溴系有機(jī)阻燃劑，具有高阻燃性、熱穩(wěn)定性及光穩(wěn)定性等良好的機(jī)械物理和化學(xué)性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙本醇酯、聚苯醚、尼龍-66等工程塑料。主要生產(chǎn)廠有山東東營萬達(dá)集團(tuán)股份有限公司、山東壽光市海洋化工有限公司、江蘇張家港市信誼化工有限公司等，合計生產(chǎn)能力約1000t/a，基本沒有形成工業(yè)化規(guī)模的生產(chǎn)。隨著國內(nèi)工程塑料行業(yè)的快速發(fā)展，對溴化聚苯乙烯的需求將大大增加，市場前景廣闊。
1.3鹵—磷阻燃劑
這類阻燃劑的特征是：分子中同時兼有溴和磷或溴、磷和氮原子。在阻燃性能方面彼此起協(xié)同增效作用；分子中的溴含量較低，燃燒過程伴隨較少的發(fā)煙量，有害性的氣體揮發(fā)物較少；一定程度的溴含量可改善一般磷酸酯類阻燃劑揮發(fā)性大、抗遷移性差和抗熱老化性欠佳的缺點(diǎn)。主要產(chǎn)品品種包括二溴辛戊二醇(DBNPG)、二溴辛戊二醇磷酸酯以及二溴辛戊二醇磷酸酯氰胺鹽類等。鹵—磷系阻燃劑通過利用不同的作用機(jī)理，互相補(bǔ)充，達(dá)到協(xié)同增效的結(jié)果。
1.4其它
在最近幾年，國際市場有不少新的阻燃劑或阻燃系統(tǒng)問世。如德國Clariant公司開發(fā)了兩種以次膦酸鹽為基的阻燃劑，牌號為ExolitOP1311和ExolitOP1312M1，工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)于2004年底開始。美國大湖(GreatLake)公司于2001年推出的Reogard1000膨脹型阻燃劑，DSM公司推出的新型三聚氰胺磷酸鹽阻燃劑，死海溴化物公司的Safron系列，瑞士汽巴(Ciba)公司的FlamestabNORll6及Tin2uviFR等。這類產(chǎn)品國內(nèi)尚未有工業(yè)生產(chǎn)。
綜上所述，我國環(huán)保型阻燃劑雖有一定量的生產(chǎn)，但尚未形成規(guī)模，在阻燃劑產(chǎn)品中所占的比例較小(見表1)。我國阻燃劑發(fā)展應(yīng)定位于環(huán)保、高效性的品種，加大新型環(huán)保阻燃劑的研發(fā)，通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，擴(kuò)大環(huán)保型阻燃劑所占的比例，才能在未來競爭中立于不敗之地。
2.環(huán)保型阻燃劑前景分析
2004年，全球塑料產(chǎn)量達(dá)到2.10億t，2005年在2.1億-2.2億to亞洲塑料產(chǎn)量在各大洲中增長速度最高。目前，全球塑料年產(chǎn)量超過1000萬t的國家有5個，即中國、美國、德國、日本和韓國。阻燃塑料中阻燃劑用量一般在8%左右，可見全球?qū)ψ枞紕┑男枨罅渴求@人的。我國塑料產(chǎn)量增長十分迅速，是繼美國之后的世界第二大塑料消費(fèi)國，2005年產(chǎn)量為2200萬to2003年，美國、西歐及亞洲三大阻燃劑市場的銷售量為132萬-135萬t，2005年估計140萬-145萬t。1998—2005年銷售量的年平均增長率為3%左右。2005年美國阻燃劑總用量57萬-58萬t，近10年來年平均增長率為2.8%-3.6%。因此，國內(nèi)外阻燃劑總體市場前景較好。
由于溴系列阻燃劑為阻燃領(lǐng)域傳統(tǒng)品種，地位顯著以及歷史背景和性能價格優(yōu)勢，盡管對溴系阻燃劑存在爭論，但這種爭論要形成全球的共識或者形成政府的禁令，恐怕還需要一段時間，國內(nèi)外科研人員依然對溴系阻燃劑的新產(chǎn)品研制充滿熱情。因此，傳統(tǒng)溴系阻燃劑在一定時間內(nèi)仍然具有一定空間，更多更好新型綠色環(huán)保型溴系阻燃劑將不斷出現(xiàn)，以適應(yīng)市場需求。
由于無機(jī)阻燃劑需要添加的量很大，勢必對高聚物的物理機(jī)械性能產(chǎn)生非常大的影響，這就要求對無機(jī)阻燃劑作出處理。但是，隨著人們對環(huán)境越來越重視，無鹵阻燃將會成為第一選擇，尤其是一些具有優(yōu)良分散性和特殊性能的新型無機(jī)阻燃劑或協(xié)同阻燃劑將具有良好的發(fā)展前景和市場空間。
3.結(jié)束語
我國的阻燃行業(yè)處在一個生產(chǎn)結(jié)構(gòu)重組和轉(zhuǎn)型時期，一部分阻燃劑會退出歷史舞臺，另一部分替代品將問世。溴系阻燃劑仍將在十?dāng)?shù)年內(nèi)大規(guī)模使用，但隨著環(huán)保壓力增大，新型綠色環(huán)保阻燃劑必將成為今后研究開發(fā)的熱點(diǎn)，并且隨著下游市場需求的增加，我國阻燃劑行業(yè)將會迎來一個繁榮發(fā)展的時期。
［aassdd 在 2010-4-2 17:07:59 編輯過］
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