文档介绍：环保型无机阻燃剂的阻燃机理

绿色环保型无机阻燃剂的阻燃机理主要表现为物理作用,即:
(1)分解后产生较重的不燃气体或高沸点液体覆盖于高聚物表面,隔绝氧和可燃物的扩张;
(2)产生的不可燃气体冲淡了燃烧时可燃气体的浓度和氧的浓度;
(3)氢氧化镁的分解和升华能够降低聚化物表面温度,是指难燃或减缓燃烧过程;
(4)它能捕捉反应中产生的自由基,降低反应活性,切断氧化物连锁反应。
无机阻燃剂的应用、表面改性及发展前景

    前言:由于世界范围内阻燃防灾呼声的日益高涨以及环境保护领域立法的建立和日趋发展,直接促进了阻燃剂的研究开发和生产应用。传统阻燃材料,广泛采用含卤聚合物或含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物。但是一旦发生火灾,由于热分解和燃烧,会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性气体,从而妨碍救火和人员疏散、腐蚀仪器和设备。特别是人们发现火灾中的死亡事故有80%以上是材料产生的浓烟和有毒气体造成的,因而除了阻燃效率外,低烟低毒也是阻燃剂必不可少的指标,是阻燃剂研究领域内最活跃的研究课题之一。
    一环保型无机阻燃剂的应用现状
近年来,随着重大火灾次数的增多以及塑料焚烧造成的二次污染等问题的出现,使得有机阻燃剂的应用受到了限制。而无毒、高效、抑烟的无机系列阻燃剂,特别是氢氧化铝和氢氧化镁完全符合当今阻燃剂向环保型发展的大趋势,它们的市场越来越广阔。发达国家和地区以及中国阻燃剂产品结构如表1所示。
表1 发达国家和地区以及中国阻燃剂产品结构一览表
 
美国
西欧
日本
中国
氯系阻燃剂
10%
12%
5%
84%
溴系阻燃剂
16%
22%
21%
4%
磷及卤化磷系阻燃剂
14%
16%
10%
4%
无机阻燃剂
60%
50%
64%
8%
总体上看,发达国家阻燃剂消费量大,发展快,其中无机阻燃剂占很大比重,且所占份额有上升的趋势。我衡,氯系阻燃剂所占比例较重,为各阻燃剂之首,其中氯化石蜡占垄断地位。但氯系阻燃剂作用时释放出有毒气体,这与现代生活所追求的无毒高效存在很大距离。因此为了顺应世界阻燃剂低烟雾、低毒性和无公害的发展趋势,我国应不断加快无机阻燃剂的开发应用,其中尤以氢氧化铝和氢氧化镁阻燃剂的开发、生产和应用势在必行。
    二环保型无机阻燃剂的表面改性
  
表面改性是指用物理、化学方法对粒子表面进行处理,有目的地改变粒子表面的物理化学性质,如表面原子层结构和官能团、表面疏水性、电性、化学吸附和反应特性等。无机阻燃剂具有较强的极性及亲水性,同非极性聚合物材料间相容性差,界面难以形成良好的结合和粘结。为了改善无机阻燃剂与聚合物间的粘结力和界面亲和性,采用偶联剂对其表面进行表面处理是最为行之有效的方法之一。
表面改性处理即通过各种表面改性剂与颗粒表面化学反应和表面覆处理改变颗粒的表面状态,提高表面活性,从而改善或改变粉体的分散性、和高分子材料的相容性等。目前国内用得较多表面改性剂是硬脂酸钠或油酸钠。继续开发高效的增效剂用以减少阻燃剂的用量,从而降低阻燃剂的成本,是今后开发无卤阻燃技术的重点和提高阻燃性能的关键。
   
用阴离子、阳离子以及非离子型表面活性剂如高级脂肪酸、酯类、醇类、酰氨类对其表面