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加強阻燃劑應用配方的研究,特別是與Sb2O3、三水合氧化鋁、硼酸鋅、氫氧化鎂等增效劑配方的研究,以及熱穩定性、光穩定性、低揮發和無熔滴配方的研究更是阻燃劑開發過程中的重要課題。
積極研制性能好、價格低、耐久、無毒和低發煙的制品,改變我國阻燃劑生產的落后狀況,適應近年來我國高聚物材料飛速發展的需要,是高聚物阻燃工藝今后發展的方向。阻燃劑的主要目的,即對生命和財產的保護,從沒有被忽略過。
八十年代,人們將列出火災對人體危害和對財產破壞最小的函數公式,確實研究測量危害人類的危險指數,危險指數由以下幾個因素混合而成:點火的快慢、燃燒擴散的速度、煙霧的發散和毒氣的產生。危險指數的關鍵因素是測定時間。要達到保護生命和財產的目的的方法之一就是向人們提供足夠的時間,在火災發生時能安全地離開危險場所。符合標準試驗方法的工作——測量燃燒產物和進行它們對人類和實驗動物危害的試驗——將繼續進行。目前候選的試驗方案中,將會有一個或幾個成為評價天然和合成物質的阻燃性能的標準的方法。近幾年,國外的阻燃劑研制已向高分子型發展。由于它的分子量大,具有熱穩定性高,低毒性,與高聚物的混容性好,對高聚物的物性影響小等優點。我國的阻燃劑生產還是很落后的,這里介紹幾種外國先進技術提供給我們一個參考,爭取使我國的阻燃劑生產能早日更新換代,趕上世界發展的步伐。
〔1〕氯化石蠟是最早的鹵系阻燃劑,效果較差,但由于價格低廉,目前仍是市場上銷售量最大者。
〔2〕十溴聯苯醚(DBDPO)、良好阻燃劑、但由于環保問題已經被歐盟禁用。
〔3〕六溴環十二烷(HBGD)阻燃效力較高,也面臨環保問題。
〔4〕三(2,3一二溴丙基)異氰酸酯(TBC),日本牌號AFR—1002,。
〔5〕四溴雙酚A—雙(2,3一二溴丙基)醚商品名PE—68。美國GreatLakes化學公司近期開發的新品種。
〔6〕雙(2,3—二溴丙基)反丁烯二酸酯(DDBPF)主要用于與苯乙烯系的單體進行共聚來合成阻燃聚苯乙烯類聚合物。
3.鎂化合物:鎂化合物阻燃劑主要是Mg(OH)2是一個最新發展起來的阻燃劑。它的阻燃機理同AL(OH)3一樣,但其失水溫度達300—350°C,所以更適用于聚烯烴類。Mg(OH)3也具有阻燃、消煙雙重作用。用表面處理劑處理的Mg(OH)2具有更好的阻燃效果。如在聚丙烯中添加47.6%經硬脂酸處理的Mg(OH)2及1.1%NaCl—KCl固熔體,可達到UL—94—VO標準。
上述的無機阻燃劑,都存在一個致命的缺點:只有在添加量很大時(約40—60%)才能達到阻燃目的,而這么多添加量,勢必會導致高聚物機械性能的明顯下降。因此,氫氧化鎂用作阻燃劑時,必須經過特殊處理和表面改性,具備特定的晶形。一般要求:
①晶形為纖維形或片狀,這樣能夠增加材料的延伸率和撓曲強度。
②純度必須高,純度越高,阻燃效果越好。
③顆粒越小越好,實驗證明納米氫氧化鎂作為阻燃劑填充到材料中時,各方面性能包括阻燃效果、消煙和機械性能都比微米氫氧化鎂優越。
④表面極性低,普通氫氧化鎂正是由于表面極性高、微觀內應力大,作為阻燃劑填充到材料中時影響了材料的機械性能。當表面極性低時,顆粒積聚成團性降低,在材料中分散性和相容性增加,對材料機械性能影響減少。所以要用適當的表面活性劑及用量進行表面處理,來提高與高分子聚合物的相容性,只有具備以上特性的氫氧化鎂才能和材料比較好的相容。
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