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加强阻燃剂应用配方的研究,特别是与Sb2O3、三水合氧化铝、硼酸锌、氢氧化镁等增效剂配方的研究,以及热稳定性、光稳定性、低挥发和无熔滴配方的研究更是阻燃剂开发过程中的重要课题。
积极研制性能好、价格低、耐久、无毒和低发烟的制品,改变我国阻燃剂生产的落后状况,适应近年来我国高聚物材料飞速发展的需要,是高聚物阻燃工艺今后发展的方向。阻燃剂的主要目的,即对生命和财产的保护,从没有被忽略过。
八十年代,人们将列出火灾对人体危害和对财产破坏最小的函数公式,确实研究测量危害人类的危险指数,危险指数由以下几个因素混合而成:点火的快慢、燃烧扩散的速度、烟雾的发散和毒气的产生。危险指数的关键因素是测定时间。要达到保护生命和财产的目的的方法之一就是向人们提供足够的时间,在火灾发生时能安全地离开危险场所。符合标准试验方法的工作——测量燃烧产物和进行它们对人类和实验动物危害的试验——将继续进行。目前候选的试验方案中,将会有一个或几个成为评价天然和合成物质的阻燃性能的标准的方法。近几年,国外的阻燃剂研制已向高分子型发展。由于它的分子量大,具有热稳定性高,低毒性,与高聚物的混容性好,对高聚物的物性影响小等优点。我国的阻燃剂生产还是很落后的,这里介绍几种外国先进技术提供给我们一个参考,争取使我国的阻燃剂生产能早日更新换代,赶上世界发展的步伐。
〔1〕氯化石蜡是最早的卤系阻燃剂,效果较差,但由于价格低廉,目前仍是市场上销售量最大者。
〔2〕十溴联苯醚(DBDPO)、良好阻燃剂、但由于环保问题已经被欧盟禁用。
〔3〕六溴环十二烷(HBGD)阻燃效力较高,也面临环保问题。
〔4〕三(2,3一二溴丙基)异氰酸酯(TBC),日本牌号AFR—1002,。
〔5〕四溴双酚A—双(2,3一二溴丙基)醚商品名PE—68。美国GreatLakes化学公司近期开发的新品种。
〔6〕双(2,3—二溴丙基)反丁烯二酸酯(DDBPF)主要用于与苯乙烯系的单体进行共聚来合成阻燃聚苯乙烯类聚合物。
3.镁化合物:镁化合物阻燃剂主要是Mg(OH)2是一个最新发展起来的阻燃剂。它的阻燃机理同AL(OH)3一样,但其失水温度达300—350°C,所以更适用于聚烯烃类。Mg(OH)3也具有阻燃、消烟双重作用。用表面处理剂处理的Mg(OH)2具有更好的阻燃效果。如在聚丙烯中添加47.6%经硬脂酸处理的Mg(OH)2及1.1%NaCl—KCl固熔体,可达到UL—94—VO标准。
上述的无机阻燃剂,都存在一个致命的缺点:只有在添加量很大时(约40—60%)才能达到阻燃目的,而这么多添加量,势必会导致高聚物机械性能的明显下降。因此,氢氧化镁用作阻燃剂时,必须经过特殊处理和表面改性,具备特定的晶形。一般要求:
①晶形为纤维形或片状,这样能够增加材料的延伸率和挠曲强度。
②纯度必须高,纯度越高,阻燃效果越好。
③颗粒越小越好,实验证明纳米氢氧化镁作为阻燃剂填充到材料中时,各方面性能包括阻燃效果、消烟和机械性能都比微米氢氧化镁优越。
④表面极性低,普通氢氧化镁正是由于表面极性高、微观内应力大,作为阻燃剂填充到材料中时影响了材料的机械性能。当表面极性低时,颗粒积聚成团性降低,在材料中分散性和相容性增加,对材料机械性能影响减少。所以要用适当的表面活性剂及用量进行表面处理,来提高与高分子聚合物的相容性,只有具备以上特性的氢氧化镁才能和材料比较好的相容。
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