11月19日,2020年
什么是无机阻燃剂
无机阻燃剂是加入的无机化合物,其是具有阻燃剂,共同有效的阻燃剂或烟雾抑制剂的聚合物配方。
通常包括氢氧化铝,氢氧化镁,红磷,多磷酸铵等。
无机阻燃剂的应用现状
大多数无机阻燃剂是添加剂,主要由氢氧化物,无机磷化合物,硼酸盐,氧化锑,氧化钼,纳米层硅酸盐和无水碳酸镁组成。
1.氢氧化物
(1)氢氧化铝
氢氧化铝是最早的无机阻燃剂之一,可与多种物质产生协同作用,不挥发、无毒、无腐蚀性,价格低廉。
目前,氢氧化铝占全球无机阻燃剂消耗的80%以上,广泛用于各种塑料,涂料,聚氨酯,弹性体和橡胶制品。
氢氧化铝的阻燃机理是将氢氧化铝加入聚合物中以降低可燃聚合物的浓度。
在250℃左右,聚合物发生脱水和吸热抑制温升。
通过分解产生的水蒸气稀释可燃气体和氧气的浓度,这可以防止燃烧。
Al203形成在可燃材料的表面上以防止燃烧。
氢氧化铝还具有许多缺点,包括氢氧化铝的阻燃效果随着添加量的增加而增强,但过量的填充量会降低材料的强度;
氢氧化铝每单位质量吸收更多热量,具有低分解温度,并在245〜320℃的温度范围内完成脱水反应。因此,它只能应用于具有低处理温度的聚合物。
现在和未来很长一段时间内,氢氧化铝添加剂阻燃材料仍将是阻燃材料的主要添加剂。
(2)氢氧化镁
氢氧化镁在原料来源、制备工艺、废弃物处理等方面是一种环保的绿色阻燃剂,具有较好的抑烟效果;
氢氧化镁可以分解高(1137 kJ / g),也具有高热容量,比常用的热分解无机阻燃铝氢氧化铝温度高于140℃,可以加入氢氧化镁合成材料较高的加工温度,挤出速度和缩短造型时间,还有助于提高阻燃剂的效率,同时与其他氢氧化镁阻燃剂具有良好的复合材料,使用分配可广泛应用于聚丙烯,聚乙烯,PVC,高冲击聚苯乙烯和ABS塑料,橡胶工业等
氢氧化镁的改性和处理方法可供借鉴。
由于中国的天然菱镁矿(氢氧化镁)资源丰富,其在阻燃材料中的应用已成为目前的热点。
2.无机磷化合物
无机磷阻燃剂主要包括红色磷,磷酸盐和多磷酸铵,其中已经研究并施加了红色磷。
红磷阻燃剂是一种优异的性能,具有高效率,烟雾抑制和阻燃效果低毒性,易吸收水分,氧化,但在实际应用中,发出有毒气体,粉尘爆炸和深红色,与树脂在混合,模塑和其他加工操作上的火灾危险的过程中,与树脂的不良相容性,不容易分散,导致基材物理性质下降,因此仅限于使用。
目前,红磷的微胶囊化技术是表面处理最有效的方法。
包覆的红磷具有低烟、低毒、无卤、相容性好、理化性能好等特点。
美国,欧洲,日本等国家都是工业化生产,各种微胶囊红磷产品到国际市场。
在中国的红磷覆层已经完成了很多工作。氢氧化铝,金属硫酸盐和合成树脂通常用作包层材料,但它们尚未广泛用于国内市场。
3.氧化锑
锑系列阻燃剂的主要产品有三氧化二锑、胶体五氧化二锑和锑钠,其中三氧化二锑用途广泛。
它是一种典型的无机阻燃剂添加剂,主要用于塑料制品和纺织品,可作为橡胶、木材的阻燃剂。
因为氧化锑是毒性的,所以仍然有吸引力和替代卤化阻燃剂的氧化物的潜力。
目前能部分取代三氧化二锑的阻燃剂有硼酸锌、硫化锌、锡酸锌、锆化合物和钼化合物。
其中,国外已开发出一些含锡的无机化合物,对溴、氯阻燃剂具有良好的协同作用。其阻燃效率与氧化锑相当,可在各领域完全取代氧化锑,且毒性极低。
此外,五氧化二锑是一种新型无机阻燃剂,广泛应用于各种纤维生产。透气性强,附着力强,具有优良的阻燃性能。
硼酸盐
硼酸盐系列产品也是常见的无机阻燃剂,包括铵合成,五硼酸铵,代谢钠,氟硼酸铵,硼硼酸钡,硼酸锌。
目前主要使用硼酸锌产品,硼酸锌可以代替有毒的氧化锑用于各种合成材料中,同时,硼酸锌还可以用作油漆耐火添加剂和木材、纺织材料的耐火添加剂。
经过几十年的发展,在中国无机硼的阻燃剂的生产和应用方面取得了一些成就。
硼酸锌作为一种无卤素阻燃剂,具有环保、安全、抑烟、无毒、便宜等优点。
提高锌硼酸锌的热稳定性和烟雾抑制仍然是一个重要的方向。
纳米硼酸锌阻燃剂的开发和应用将成为聚合物阻燃剂最活跃的研究领域之一。
5.钼化合物
钼化合物,如钼α-三氧化钼,八氧化铵盐和钙钼酸钙,不仅阻燃剂,还有烟雾抑制。
自1990年以来,粘土钼公司开发了A型三氧化钼阻燃型阻烟剂,世界上许多公司都开发了钼酸盐阻燃型阻烟剂。
研究表明,将少量的钼化合物和其他阻燃剂添加到电缆皮肤或半导体包层材料,橡胶或壁纸可以显示协同阻燃剂和烟雾抑制效果。因此,钼化合物阻燃剂和烟雾抑制剂的发展引起了全球研究人员的兴趣。
6.纳米单体
来自美国的Cor-Nell大学,首先通过熔融插入方法制备了聚合物/层硅酸盐(PLS)纳米复合材料,研究了其阻燃性能,并指出了复合材料具有燃烧和自我的特征- 钓鱼。
此后,该材料的阻燃和自熄特性引起了人们的极大关注,被国外学者视为一种具有革命性的新型阻燃材料。
与传统的阻燃材料相比,PLS纳米复合材料可以通过加入少量纳米分散的粘土(3%〜5%)显着改善聚合物材料的阻燃性。
此外,发现PLS纳米复合材料改善了材料的阻燃性,而不会损坏材料的机械和加工性能,甚至改善其一些性质。
燃烧过程也没有产生有毒气体,具有较少消费,成本低,阻燃效率高,烟雾和环保的优点,因此它是一种“绿色环保”新阻燃材料,已成为研究聚合物阻燃材料的焦点,称为新一代潜在的阻燃聚合物材料。
7.无水碳酸镁
无水碳酸镁阻燃剂的特征是,它不仅每单位质量吸收更多的热量,而且还释放出具有灭火效果的二氧化碳气体。
使用无水碳酸镁作为阻燃剂,聚合物基质携带二氧化碳灭火器,释放的二氧化碳在燃烧基板周围形成“二氧化碳气体膜”,其隔离燃烧空气。
从这一特性来看,无水碳酸镁阻燃剂适用于电气绝缘性能要求较高的场合,如电线电缆等。
目前,短暂的市场上所谓的碳酸镁产物是除天然菱镁矿碳酸镁之外的所有水合碱性碳酸镁。
在国内外现有的水合碱性碳酸镁生产过程中,只有由科技大学开发的这项技术北京都可以生产由单相组成的无水碳酸镁。
Morganl等在EVA EEA中加入菱镁矿、碱式碳酸镁和碱式碳酸镁/碳酸钙,阻燃性能大大提高。
王伟等。用硬脂酸改变碱性碳酸镁的表面,结果表明,在表面改性后,碳酸镁的碱性碳酸镁从亲水转变为油脂,并且当添加的碱性碳酸镁的数量为150时,阻燃剂的拉伸强度复合材料为13.1MPa,氧指数为31.6%。
PUDA自由流动包装机:
通过重力和产品自由流动的材料将通过筒仓喂养单元均匀地进入称重系统。进料单元阀门在启动包装机后打开,然后将材料填充到袋子或称重料斗中。当体重达到预设值时,送料单元阀将关闭。操作员填充袋,或将其放在带式输送机上到缝纫机。包装过程完成。

