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为什么目前大多数塑料里只能使用含卤阻燃剂才有效?
发布时间:2025-04-09   浏览次数:27

    卤素阻燃剂(尤其是溴系和氯系)在塑料中占据主流地位的核心原因在于其极高的阻燃效率与低成本优势。例如,溴系阻燃剂(如十溴二苯醚)通过捕捉燃烧链式反应中的自由基,可在极低添加量(通常1%-5%)下实现UL94 V-0级阻燃效果,且对塑料的力学性能、透光性影响较小。相比之下,无卤阻燃剂(如氢氧化铝)需添加20%-60%才能达到同等效果,不仅大幅增加材料密度和脆性,还会显著提高生产成本。此外,卤素阻燃剂与三氧化二锑等协效剂的协同作用可进一步降低成本,使其在价格敏感型行业(如家电外壳、普通线缆)中难以被替代。这种效率与成本的综合优势,使其在追求性价比的工业场景中成为首选。
    卤素阻燃剂与塑料基材(尤其是工程塑料)的加工适配性更强,是其广泛应用的另一关键因素。例如,聚碳酸酯(PC)、ABS等高温加工塑料(加工温度常达250℃以上)要求阻燃剂具备优异的热稳定性。溴系阻燃剂(如溴化聚苯乙烯)可在高温下保持稳定,不会分解或释放气体导致材料起泡,而无卤磷氮系阻燃剂在高温加工时易分解失效。此外,卤素阻燃剂与塑料的相容性更佳,不会因迁移析出导致表面“喷霜”或电性能下降,这对精密电子元件(如连接器、电路板)至关重要。而许多无卤体系需通过表面改性或添加相容剂才能实现类似效果,进一步增加了技术门槛和成本。
    半个多世纪以来,卤素阻燃剂已形成成熟的全球供应链和技术体系,短期内难以被全面替代。从原料供应看,溴资源主要集中于死海、中国等地区,提纯和合成工艺高度成熟,产业链上下游配套完善。而无卤阻燃剂的核心原料(如次磷酸铝、聚磷酸铵)的产能分散、品质稳定性较差,难以满足大规模工业化需求。从技术积累看,塑料加工企业已积累了大量卤素体系配方经验,设备参数、模具设计均围绕其特性优化。若切换为无卤体系,需重新调整工艺(如提高螺杆剪切力以适应高填充量),甚至更换设备,导致企业转换成本激增。这种技术惯性使得许多中小企业更倾向于沿用传统卤素方案。
    尽管环保压力推动无卤阻燃剂发展,但其性能局限性和法规执行的不均衡性仍为卤素体系保留生存空间。例如,在耐高温、高湿环境下(如汽车引擎舱部件),无卤阻燃塑料易发生水解或热老化,导致阻燃性能衰减;而溴系阻燃剂可通过分子结构设计(如高分子量溴化环氧树脂)提升耐久性。此外,全球环保法规执行力度参差不齐:欧盟通过RoHS严格限制卤素使用,但东南亚、非洲等地仍允许含卤产品流通。许多出口企业为降低合规成本,选择“双重标准”——对欧美市场采用无卤体系,而对其他地区沿用卤素方案。这种“技术双轨制”客观上延长了卤素阻燃剂的生命周期。

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