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维普资讯 ChinaChemicals 环保型阻燃剂的研究开发进展 ◆ 金栋 肖明 随着科学技术的不断发展，塑料工业的应用越来越广 添加到 PA66中制得复合材料。该复合材料的阻燃性能、 泛，因而对塑料阻燃性的要求也随之越来越严格。但几乎 拉伸性能和冲击性能都有所改善。PA66与添加40份CG— 所有的塑料都易燃烧，添加有效的阻燃剂是阻燃的最主要 ATH／PA66复合材料相比较，极限氧指数 (LOI)从25提高 方法 。阻燃剂的种类很多，其中性能更优异、效果更好、更 到29，拉伸性能提高了31％，冲击强度提高了8．6％。将 环保的新型阻燃剂是今后的研究开发方向。下文介绍了常 纳米改性AI(OH)3应用到PBT中，具有提高氧指数、降低分 用环保型塑料阻燃剂的种类及其应用研究情况，并指出了 解速率等作用，但其分解产物具有促使炭残余物分解的负 其今后的发展方向。 面作用。为了更好地发挥CG—ATH的阻燃作用，最好选用 1 水合金属化合物 阻燃剂 合适的协效剂，以抑制其分解产物的负面效应。将纳米级 1．1 化 臼： AI(OH)。用于乙烯 一乙酸乙烯共聚物 (EVA)的阻燃，当纳 氢氧化铝 (ATH)是 目前无机环保型阻燃剂最主要的 米A／(OH)。的质量分数为6O％时，可以使EVA的氧指数达 品种之一，其在阻燃剂的总用量 中一直保持在40％以上的 到37．9，同时阻燃材料的力学性能却变化不大。 比例。它具有阻燃、消烟、填充三个功能，且其比卤、磷 1．2 Mg(OH)2 阻燃体系便宜，加上其不挥发，无毒，又可与多种物质产 Mg(OH) (MTH)是目前发展较快的一种环保添加无 生协同阻燃作用，被誉为无公害无机阻燃剂。 机阻燃剂，具有热稳定性好、不产生有毒气体、价格便宜 ATH中水的理论含量达到34．6％，受热分解，生成水 等优点，添加到塑料制品后，具有阻燃、消烟 、防流滴、填 和Af2O3。当温度不超过200℃时，水合分子Af(OH)3结合 充等多种功能。Mg(OH)的阻燃机理与ATH相似。与ATH 非常牢固，甚至在230~C连续加热都不会明显分解。当塑料 相比，其热稳定性和抑烟性能都明显优于 ATH。Mg(OH) 遇热时，其中的水合AI(OH)。起散热的作用；当温度高于 在更高的温度范围内才发生脱水反应，故可应用于阻燃高 250℃，AI(OH)。发生分解，吸收大量的热量 (分解时吸热 温分解型聚合物，应用范围较ATH更广。据国外资料统计， 约为1．20MJ／kg)，并生成水；水汽化又吸收大量的热量， 西方发达国家Mg(OH)阻燃剂消耗量约占无机阻燃剂消耗 从而降低了聚合物的温度。分解生成的水蒸气稀释了可燃 量的30％以上。 气体和氧气的浓度，降低了塑料制品的热解气体燃烧的速 虽然Mg(OH)具有 良好的抑烟能力，来源也广泛，价 度，阻止燃烧的进行；聚合物燃烧时可在可燃物表面生成 格便宜，但作为一种无机阻燃剂，无法克服它相容性较差、 AI2O3，阻止燃烧。 添加量大等固有缺点。除此之外，Mg(OH)晶粒比表面积 但是，ATH的一些缺点也制约了它的应用。由于AI0(H)。 大，晶粒间有很强的凝聚性，在塑料中分散性很差，极大 是极性无机材料，与有机聚合物的亲和性差，界面结合力 地影响了阻燃效率，而且还降低了基体材料的机械强度。 小，造成填充量大、相容性差等缺点，不利于聚合物的加 在实际使用中，常常对其进行特殊处理，具体改性方法同 工，降低了其制品的机械性能。为了克服上述缺点，普遍 ATH类似。用纳米级MTH填充聚丙烯体系，发现填充量为 采用偶联剂进行