在無機(jī)阻燃劑的應(yīng)用中,陰離子型層狀功能材料作為阻燃劑的發(fā)展迅速。它是一類具有特殊結(jié)構(gòu)的無機(jī)化合物M2+為二價離子,一般為鎂,M3+為三價金屬離子,An-為陰離子。這種材料簡稱為水滑石(LDHs)。由于水滑石獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)及層板組成和層間陰離子的可調(diào)變性,使其作為無機(jī)功能材料在催化、離子交換、吸附、醫(yī)藥等領(lǐng)域都得到了普遍的應(yīng)用。作為無鹵高抑煙阻燃劑,水滑石可普遍應(yīng)用于塑料、橡膠、涂料等領(lǐng)域。中國鎂質(zhì)陰離子層狀功能材料的發(fā)展起步于20世紀(jì)90年代后期,雖然發(fā)展歷史較短,但發(fā)展迅速。1999年,北京化工大學(xué)與宜興助劑化工廠合作,在江蘇宜興建成了500t/a的水滑石的生產(chǎn)線,成為國內(nèi)第1家水滑石的生產(chǎn)廠,并形成了自主知識產(chǎn)權(quán)的全套生產(chǎn)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,2000年,依托中國優(yōu)勢的海洋化工鹵水資源,在大連建立了1000t/a水滑石的生產(chǎn)線,為進(jìn)一步建設(shè)更大規(guī)模的生產(chǎn)裝置奠定了基礎(chǔ)。從中國鎂資源的現(xiàn)狀及新型阻燃劑市場的迫切需求和巨大潛力,不難判斷中國鎂質(zhì)陰離子層狀功能材料快速發(fā)展的時機(jī)已經(jīng)成熟。今后5年內(nèi),中國鎂質(zhì)陰離子層狀功能材料作為溴系阻燃劑的替代品將進(jìn)入發(fā)展的高峰期。無機(jī)主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁,硅系等阻燃體系。浙江紙張阻燃劑廠家
從下游應(yīng)用來看,我國阻燃劑在塑料行業(yè)的使用比重在65%-70%,而根據(jù)塑料制品業(yè)規(guī)劃目標(biāo),“十二五”末塑料制品產(chǎn)量達(dá)到約10000萬噸,在2010年基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)再翻一番的目標(biāo)。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國阻燃劑行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預(yù)測分析報告前瞻》分析,按阻燃劑塑料占塑料制品的20%和阻燃劑使用比例3%計算,預(yù)計“十二五”末我國塑料制品用阻燃劑市場規(guī)模將達(dá)60萬噸,阻燃劑整體市場規(guī)模達(dá)90萬噸左右。從市場發(fā)展趨勢來看,2007-2011年我國阻燃劑年復(fù)合增長率達(dá)22%,個別年份的增長率更是高達(dá)40%以上;預(yù)計2012-2016年均增速保持在15%-20%之間,到2015年阻燃劑市場規(guī)模在85萬噸以上。陜西pp阻燃劑生產(chǎn)溴系阻燃劑的生產(chǎn)和使用已有30多年的歷史。
2004年,全球塑料產(chǎn)量達(dá)到2.10億t,2005年在2.1億-2.2億to亞洲塑料產(chǎn)量在各大洲中增長速度較高。目前,全球塑料年產(chǎn)量超過1000萬t的國家有5個,即中國、美國、德國、日本和韓國。阻燃塑料中阻燃劑用量一般在8%左右,可見全球?qū)ψ枞紕┑男枨罅渴求@人的。中國塑料產(chǎn)量增長十分迅速,是繼美國之后的世界第二大塑料消費(fèi)國,2005年產(chǎn)量為2200萬to2003年,美國、西歐及亞洲三大阻燃劑市場的銷售量為132萬-135萬t,2005年估計140萬-145萬t。1998—2005年銷售量的年平均增長率為3%左右。2005年美國阻燃劑總用量57萬-58萬t,近10年來年平均增長率為2.8%-3.6%。因此,國內(nèi)外阻燃劑總體市場前景較好。
磷系阻燃劑中另外一個應(yīng)用較多的阻燃劑——APP,聚磷酸銨。聚磷酸銨雖然磷含量也比較高,而且呈現(xiàn)為白色,原理上可以為塑料等材料的上佳阻燃劑,可惜的是目前市售的APP包括高聚合度的也沒有完全克服其容易吸潮、不耐高溫的頑疾,雖然許多人采用了諸如包覆技術(shù)等方法對其改性后應(yīng)用作為膨脹型阻燃劑的一些成分,但是可惜的是即使應(yīng)用在聚烯烴等加工溫度比較低,工藝比較簡單的材料中,也常常會在材料的可回收和耐候性上面出問題,所以其應(yīng)用并不是比較普遍。磷系列阻燃劑中還有包括磷酸酯等即阻燃又增塑的阻燃劑,不過這類阻燃劑主要的應(yīng)用對象是PVC等加工溫度比較低的材料,因為一般的磷酸酯系列磷阻燃劑耐高溫特性比較差,常溫下為液體,添加不方便還容易析出材料表面,甚至有些還會在加工的過程中釋放有毒氣體,基于此,此類阻燃劑比較少被應(yīng)用與工程塑膠等阻燃材料中。作為無鹵高抑煙阻燃劑,水滑石可普遍應(yīng)用于塑料、橡膠、涂料等領(lǐng)域。
根據(jù)成本和效益,銻-鹵素阻燃劑是本體聚合物和背涂層紡織品領(lǐng)域內(nèi)較成功阻燃劑。與用于纖維素纖維的含磷和氮的纖維反應(yīng)性耐久阻燃劑不同(見下文),它們通常只能借助樹脂粘合劑用作背涂層劑。就紡織品而言,多數(shù)銻-鹵素體系都由三氧化二銻和含溴的有機(jī)分子(例如氧化十溴聯(lián)苯(DBDPO)或六溴環(huán)十三烷(HBCD))組成。一經(jīng)加熱,這些物質(zhì)就會釋放出HBr基和Br。基。這二者會根據(jù)下面的示意圖干擾火焰的化學(xué)反應(yīng)。在示意圖中:R、CH2、H和OH基是火焰氧化鏈反應(yīng)的一部分,該反應(yīng)消耗燃料(RCH3)和氧。外加是用物理方法浸泡噴灑阻燃劑。陜西pp阻燃劑生產(chǎn)
磷系織物阻燃劑資源豐富,成木低廉,應(yīng)用普遍,是一種極具發(fā)展前景的織物阻燃劑品種。浙江紙張阻燃劑廠家
阻燃劑的作用:阻止鏈反應(yīng)。根據(jù)燃燒的鏈反應(yīng)理論,維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區(qū),捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基,從而阻止火焰的傳播,使燃燒區(qū)的火焰密度下降,較終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。如含鹵阻燃劑,它的蒸發(fā)溫度和聚合物分解溫度相同或相近,當(dāng)聚合物受熱分解時,阻燃劑也同時揮發(fā)出來。此時含鹵阻燃劑與熱分解產(chǎn)物同時處于氣相燃燒區(qū),鹵素便能夠捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基,從而阻止火焰的傳播,使燃燒區(qū)的火焰密度下降,較終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。浙江紙張阻燃劑廠家