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聚丙烯阻燃發展情況
        PP阻燃劑主要有兩大類,接枝反應型阻燃劑和添加型阻燃劑。接枝反應型阻燃劑是將反應型阻燃劑接枝到PP的主鏈或側鏈上,使改性PP具有阻燃性,這種阻燃PP方法工藝復雜,難控制;添加型阻燃劑是通過機械混合的方法將添加型阻燃劑加入到PP中,從而達到阻燃目的,添加型阻燃劑工藝相對簡單,易于操作,可選用的阻燃劑種類多、成本較低,是阻燃型PP主要制備方法。根據PP燃燒的機理,從PP燃燒鏈的關鍵點入手,添加型阻燃劑通過控制其中一個或多個燃燒要素便可達到阻燃的目的,從而阻燃機理有氣相阻燃機理、凝固相阻燃機理、吸熱阻燃機理等,有時一個阻燃過程不止一種阻燃機理作用。
實用性較高的阻燃機理及阻燃劑有以下幾種:
     (1)氣相阻燃機理
       典型的氣相阻燃是中斷連鎖反應,終止PP燃燒的自由基鏈反應,減少可燃氣體的產生,從而達到阻燃的目的。如鹵系阻燃劑在較高的溫度下分解,釋放出HX,HX捕捉PP燃燒過程中產生的自由基,中斷燃燒鏈反應。還有的阻燃劑釋放惰性氣體,稀釋可燃性物質的濃度和氧氣濃度,使之降至著火極限以下。
       采用氣相阻燃機理的鹵系阻燃劑是世界上產量最大的阻燃劑之一,鹵系阻燃劑在PP中添加量少、阻燃效果顯著使得其在阻燃領域中占據重要地位。但是鹵系阻燃體系在燃燒的時候會產生大量有毒的煙霧,造成二次污染,尤其是火災發生時有毒煙霧對人和動物有致命的傷害。近年來,隨著環保要求的提高,鹵系阻燃劑在PP中的使用越來越受到限制,鹵系阻燃劑將逐步淡出PP阻燃劑領域。
     (2)吸熱阻燃機理
       吸熱阻燃即阻燃劑吸收PP燃燒熱分解產生的熱量,降低體系溫度,使產生的熱量不足以維持PP裂解或氣體燃燒。如氫氧化鋁及硼酸類無機阻燃劑。
      采用吸熱阻燃理論的氫氧化鋁及硼酸類無機阻燃劑等,其優點是無毒、熱穩定性好、抑煙,其缺點是添加量較大,與PP缺乏親和力,分散性、相容性均較差,材料力學性能下降。將無機阻燃劑粒子進行超細化及表面處理,可增強與PP的界面結合力。利用超細微粒本身所具有的量子尺寸效應、表面效應等來增強與PP的界面作用,改善相容性,達到減少用量和提高阻燃效率目的。阻燃劑顆粒愈細,用量、發煙量就愈小,阻燃效果愈顯著。故超細化小粒徑是無機阻燃劑今后的主要發展方向。
      (3)凝固相阻燃機理
       凝固相阻燃即阻燃劑在PP表面形成阻燃炭層或玻璃狀熔融物涂層,減少可燃性氣體的生成,從而大達到阻燃目的。磷系及膨脹型阻燃劑(IFR)主要是該阻燃機理。
       采用該阻燃機理的磷系及膨脹型阻燃劑(IFR),能在材料表面形成一層膨脹多孔的均質炭層或玻璃狀熔融物涂層,起到隔熱、隔氧、抑煙、防熔滴的作用而達到阻燃的目的。磷系及膨脹型阻燃劑的缺點是普遍耐水性差、熱穩定性差等,但由于燃燒時煙霧少,放出氣體無害及生成的炭層、涂層能有效地防止聚合物熔滴等優點非常適合PP阻燃,因此,克服缺點,綜合性能不斷提高和改進的新型IFR具有非常廣闊的發展前景,一直是人們研究的熱點。
        在PP阻燃劑的研究和使用過程中,人們發現目前任何一種阻燃劑都有一些自身的缺陷,復合阻燃體系可以降低單一阻燃劑用量,由傳統阻燃劑組成的協同阻燃劑體系綜合了各自優良的性能,阻燃效果好、成本低,既可阻燃又可抑煙,還具有其他一些特殊功能,前景仍十分廣闊。
        采用新技術、新工藝,對現有PP阻燃劑的自身缺點修正,完善阻燃劑,是現階段實用有效的新阻燃劑開發方法。
        在現有阻燃機理下的一些新興的阻燃劑,在阻燃PP中也獲得了較好的綜合效果,有一定的發展前景,例如納米無機阻燃劑、層狀黏土、納米碳管已成為PP阻燃材料發展的前端產品。

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添加時間:2015-11-14 14:26:26          瀏覽次數:0
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