銻阻燃劑

　　銻產(chǎn)品價格高、發(fā)煙量大，而三氧化二銻是鹵素阻燃劑必不可少的協(xié)同劑，因此對三氧化二銻顆粒細度要求越來越細，不僅可大大減少用量、提高阻燃性，而且發(fā)煙量也大大減少�，F(xiàn)在的細度一般均在幾個微米到0.01μm，如日本的精工株式會社開發(fā)的Patox平均粒徑為0.01～0.02μm。貴州榕江風華銻品化工廠開發(fā)的超細高純活性氧化銻，平均粒徑0.02μm、含量99.999%。PolycomHuntsman公司開發(fā)的NyacoIADP480是粒徑小于0.1μm的五氧化二銻，添加1%可在PP中起良好阻燃作用，且不會對PP的沖擊強度、透明性等產(chǎn)生影響。另外采用三氧化二銻與氫氧化鋁、硼酸鋅、氟硼酸鹽等復配，不僅可減少三氧化二銻的用量且發(fā)煙量也大為降低�？傊�超細化、尋求銻代用品和減少發(fā)煙量是銻阻燃劑的開發(fā)熱點。

　　溴系阻燃劑

　　溴系阻燃劑盡管發(fā)煙量大，因環(huán)保問題受歐盟限制；但由于阻燃性能好、用量少、對產(chǎn)品性能影響小，在今后的相當長時間內(nèi)仍為阻燃劑的主力。隨著技術(shù)進步國際上溴系阻燃劑發(fā)展的新特點是繼續(xù)提高溴含量和增大分子量。如美國Ferro公司的PB-68主要成分為溴化聚苯乙烯，分子量15000、含溴68%。溴化學法斯特公司和Ameribrom公司分別開發(fā)的聚五溴苯酚基丙烯酸酯，含溴量70.5%\分子量30000～80000。這些阻燃劑特別適合于各類工程塑料，在遷移性、相容性、熱穩(wěn)定性、阻燃性等方面均大大優(yōu)于許多小分子阻燃劑，有可能成為今后的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

　　磷系阻燃劑

　　磷系阻燃劑大都是液體，主要用于PU、PVC等塑料。小分子磷系阻燃劑的主要缺點是揮發(fā)性大、耐熱性不高，目前正努力開發(fā)大分子量的化合物和齊聚物，如GreatLake公司的Firemacster836為鹵化磷酸酯，含有磷、溴、氯，具有很低的粘度，特別適合用于澆注制品和PU軟泡塑料中。具有阻燃和增塑、阻燃和交聯(lián)的多功能化是磷系阻燃劑發(fā)展的另一個主要方面，阻燃增塑劑特別是低溫下增塑作用主要用于PVC制品中，如國內(nèi)生產(chǎn)的二異丙苯磷酸酯。阻燃交聯(lián)劑是一些具有反應活性的含磷多元醇類，不僅可用作PU的反應型阻燃劑，而且還與溴系阻燃劑并用于環(huán)氧樹脂中，可大大減少溴阻燃劑的用量。磷系阻燃劑今后還要向低毒化發(fā)展，不僅解決產(chǎn)品本身的毒性，還要考慮燃燒分解產(chǎn)物的毒性以及廢品的環(huán)境污染問題，甚至還要考慮生產(chǎn)、銷售、貯運過程中的毒性問題。

　　非鹵化無機阻燃劑

　　絕大多數(shù)有機阻燃劑含有鹵素，在燃燒時發(fā)煙大產(chǎn)生有毒氣體，因此近年來阻燃材料非鹵化要求越來越迫切。發(fā)達國家的一些塑料制品已開始禁止使用鹵素阻燃劑，歐盟關(guān)于環(huán)保的“兩個指令”已作出明確限制，此前德國環(huán)境團體PAL從1995年開始在電子設(shè)備的外殼中禁用溴化物及氧化銻，瑞典TC095規(guī)定在電氣及電子設(shè)備中凡是超過25克的塑料零件均禁用有機溴化物及有機氯化物。雖然目前鹵素阻燃劑在全球仍占主流，但被非鹵素阻燃劑取代的趨勢已明朗化。在非鹵素阻燃劑中無機阻燃劑是一個重要組成部分，高性能非鹵化無機阻燃劑可大量添加到聚烯烴中，而不影響制品力學性能。

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　　氫氧化鋁新品種

　　開發(fā)新品種，主要包括：(1)增加氫氧化鋁粒子表面積即微細化及超微細化，使粒子表面水蒸氣分壓下降，可提高氫氧化鋁耐熱性能且使材料力學性能、阻燃效果明顯增強，有試驗表明同樣配方情況下氫氧化鋁平均粒徑為5μm時、氧指數(shù)為28、粒徑<1μm<>時、氧指數(shù)達到33，美國SOLEM公司開發(fā)的新品種Micrai1000和Micrai1500，公稱粒徑分別為1.0μm、1.5μm，而且粒度分布范圍窄且可改善注塑和擠塑加工工藝。美國Climax公司的Hydrax系列氫氧化鋁有5個品種，均有極窄的粒度分布范圍。Alcoa公司的S-13超細氫氧化鋁粒徑在0.2～0.5μm間，粒度分布范圍控制嚴格且硅含量低，同時還能與較大粒徑的氫氧化鋁混合，以提高裝填密度和降低粘度。(2)氫氧化鋁與熱分解溫度高的物質(zhì)反應，可合成熱分解溫度介于兩者之間的新品種,如氫氧化鋁和碳酸鈉的共晶體在300～350℃下分解放出水和二氧化碳，對氯化氫和煙有較強抑制作用，是PVC、聚烯烴的優(yōu)良阻燃劑。(3)減少氫氧化鋁中離子不溶物特別是氧化鈉的含量，使之質(zhì)量分數(shù)小于0.2%，如：日本輕金屬(株)推出的高純度氫氧化鋁品種氫氧化鋁含量大于99.9%，美國sOLEM公司開發(fā)的新品種氧化鈉含量低超微細化、比表面積大，電氣性能優(yōu)異，可在290℃下使用。

　　改進表面的新品種

　　氫氧化鋁一般用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和硬脂酸(鹽)等進行表面處理，國內(nèi)這方面剛剛起步，國外已更進一步進行了新型特殊功能氫氧化鋁表面改性劑的開發(fā)。Solem公司用硅烷新工藝處理及有機硅酮包覆處理的氫氧化鋁，在PP、PE中添加量達60～70%仍可很好加工，且對物性和阻燃性有提高。

　　添加無機增效劑的新品種。少量的阻燃增效劑可使氫氧化鋁填充材料性能有明顯的改善，如抑制滴落、改善機械性能。與氫氧化鋁能起到協(xié)同作用的無機阻燃增效劑范圍很廣，主要有金屬氧化物與硼酸鋅、磷系化合物(紅磷、磷酸酯)、硅系化合物、金屬硝酸鹽(硝酸銅、硝酸銀)、聚磷酸銨等。

　　二是氫氧化鎂新品種，主要包括：(1)有許多人認為氫氧化鎂可作氫氧化鋁的代用品，但由于氫氧化鎂內(nèi)部的物理結(jié)晶水、強極性等原因，導致與聚烯烴相容性差，雖然偶聯(lián)劑偶聯(lián)后機械性能有所提高但不太明顯，大量填充氫氧化鎂于聚烯烴中技術(shù)上還不成熟。但低填加量(<30%)<>的氫氧化鎂與氫氧化鋁共用時可提高材料碳化作用，且W[Mg(OH)2]∶W[AI(OH)3]=1∶1時，在PE中有最佳協(xié)同作用。(2)Morton國際工業(yè)化學和添加劑公司在Versamag702氫氧化鎂上涂覆專有的脂肪酸，可改進填充聚合物的流變性和物理性能，添加50～60%時填充物流動性仍很好。還有用控制微米級晶體生長的方法制取的氫氧化鎂固溶體Finemagsn，其結(jié)構(gòu)特點為高濃度的二價金屬離子主要分布在晶體表面附近并有高的防酸防水性，使在配方中的加入量低于普通高純氫氧化鎂。

　　膨脹型阻燃劑

　　膨脹阻燃聚合物的研究為聚合物阻燃技術(shù)開辟了一種新途徑，膨脹阻燃聚合物基本克服了傳統(tǒng)阻燃技術(shù)中的缺點，有如下優(yōu)點:高阻燃性、無熔滴行為，對長時間或重復暴露在火焰中有較好的抵抗性；無鹵、無氧化銻;低煙、少毒、無腐蝕性氣體產(chǎn)生。膨脹型阻燃劑主要成分:(1)酸源，一般指無機酸或能在燃燒加熱時在原位生成酸的鹽類，如磷酸、硫酸、硼酸及磷酸酯等；(2)碳源，一般指多碳的多元醇化合物，如季戊四醇、乙二醇及酚醛樹脂等；(3)發(fā)泡源，含氮的多碳化合物，如尿素、雙氰胺、聚酰胺、脲醛樹脂等。膨脹型阻燃劑的研究主要是針對PP進行的，已經(jīng)商品化的膨脹型阻燃劑大部分用于PP、聚氨酯中。如Montefluos公司的SpinflamMF82，以磷、氮為活性協(xié)同組分，不含鹵素和氧化銻，含磷21%、氮18%。它阻燃的PP阻燃劑用量24%時氧指數(shù)達37、抗彎模量增加30～40%。此外還有GreatLake公司的NH-1197、NH-1151等。直到90年代初才有人致力于膨脹阻燃PE的阻燃研究并取得了一些較好的效果。