下面介绍了4类高效阻燃系统,它们或者通过高效的气相阻燃,或者通过在凝聚相中抑制自由基的增长,或者通过催化作用改变聚合物的热分解模式并促进成炭而发挥阻燃功能。在用量极少的情况下即能满足很多领域的阻燃要求,是阻燃剂的发展方向。这类阻燃系统有:(1)催化阻燃系统;(2)芳香族磺酸盐(酯);(3)凝聚相中的自由基抑制剂;(4)高效气相阻燃剂。
高聚物中使用的常规阻燃剂,阻燃效率低,用量大,从而恶化了高聚物基材原有的优异性能,增加高聚物燃烧或热解时生成的烟量及有毒气体量,增加材料的价格,并造成阻燃高聚物加工及回收方面的困难。因此,寻求高效的阻燃系统,是阻燃领域内人们长期的奋斗目标。据专家们预测,具有下述特征之一的阻燃系统,有可能成为具有发展前景的未来的高效阻燃剂,这些特征是:(1)能抑制凝聚相的氧化反应;(2)具有催化阻燃作用;(3)能发挥高效的气相阻燃作用;(4)能形成有效的含炭层或含其他阻燃元素的防护层。现介绍4类高效阻燃系统。
1、催化阻燃系统
催化阻燃系统是指那些在一定条件下能脱水生成强酸的化合物,它们可促进高聚物成炭,但这种作用模式对烃类高聚物效果不佳。不过,如果聚稀烃能在催化剂作用下氧化脱氢而形成水和炭,则不仅燃烧热可大大降低,材料的阻燃性也大为改善,而且燃烧产物只是无毒的水蒸气。例如,在聚丙烯中加入质量分数为1.5%的铬,可使聚丙烯的氧树脂提高至27,其机理可能涉及聚丙烯的催化脱氢和成炭。 另外,在聚丙烯中加入1%的乙烯丙酮枯,可使材料具有自熄性。这类添加剂可能是催化促氧化剂,它们能提高聚合物的成炭率。
PP 高效阻燃剂是采用进口材料制备的制成的、是新型高效含Br(溴)、P(磷)N(氮)等元素的反应型阻燃剂。与传统的添加型溴系阻燃剂(十溴二苯醚、四溴双酚A、八溴醚、八溴双S醚、TBC等)相比添加量少,阻燃效果好,不需要加三氧化二锑,溴含量低(在改性好的产品中几乎可以达到无卤要求)。同时该阻燃剂还具有非常优异的加工热稳定.
无析出性,耐水、耐光老化、无毒等特性。
一、质量指标
外观:白色粉末
溴含量:≦28%
磷含量:≧15%
干燥失重≦0.5%
分解温度TGA(5%):305℃
溶解性:不溶于水、醇、烷烃、环烷烃等,可溶于二氯乙烷、甲苯、丙酮、酯类等。
二、毒性
LD50(小白鼠口服)5000mg/kg(属无毒)
潜在致癌性:无
皮肤刺激性:无
气味:注意加工时的溴的气味,冷却后消失。
三、主要应用
本产品可广泛应用于聚丙烯(均聚、共聚)的阻燃。
PP用环保阻燃剂属氮磷阻燃剂是专为聚丙烯而开发的无卤、膨胀型阻燃剂。它是由具有协同作用的含磷含氮化学物聚合而成的,在聚丙烯中有良好的相容性,对塑料的机械性能影响很小,同时在加工过程有优良的加工稳定性。PP专用环保阻燃剂不同于含卤型阻燃剂,在燃烧过程中通过产生致密的膨胀碳层达到隔热隔绝空气阻燃的目的,而不会有刺激性卤化氢气体以及黑烟,是一种环保型阻燃剂。 使用方法
1)与PP混合均匀后加入挤出机。添加量为8%-10%的质量份;
2)加工温度建议在180-200℃即可。由于本产品良好的热稳定性,如果具体工艺需要,也可以适当提高;
3)与PP混合挤出时,建议使用双螺杆挤出机,最好在平行同向双螺杆上造粒;
加工工艺:
加热区 1 2 3 4 5 6 7 8
温度(℃)140 150 175 185 185 185 185 180
1)建议不添加其它任何无机填料,因为填料会破坏碳层结构,影响阻燃效果;
2)建议不添加硬脂酸盐类的润滑剂;
3)如果添加抗氧剂和光稳定剂,宜用有机类的抗氧剂和光稳定剂;
4)PP专用环保阻燃剂与其它添加剂混合使用时要仔细评估。