磷系阻燃剂的现状与机遇 2012-5-中国聚氨酯联盟网

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1、磷系阻燃剂的现状与机遇唐煌博士四川绵竹华丰磷化工有限公司2012国际精细磷化工技术交流大会2012年5月江阴报告内容1.阻燃剂市场的现状2.磷系阻燃剂的特点与优势3.磷系阻燃剂的应用领域4.国内磷系阻燃剂的机遇和挑战1.阻燃剂市场的现状阻燃剂产业是防火阻燃法规驱动的产业；全球范围内阻燃法规实施比较严的是电子电器和电缆市场，因而是阻燃剂的最大市场之一。发达国家的建筑材料、汽车材料等行业有较完善的阻燃法规，而我国在这方面极为欠缺或实施不力。英国、美国（如加州）对家具家饰有一套较严格的阻燃法规，这是国内磷酸酯阻燃剂的主要市场之一。国内却没有相关的阻燃法规，因而市场空间很大。

2、随着对生活品质要求的提高和防火安全意识的加强，防火阻燃法规在各国都得到重视，这大力推动了阻燃剂市场的发展。市场机遇不仅来自阻燃法规的建立，还有赖于整体法制社会的建立和健全，大幅度提高违法成本。1.阻燃剂市场的现状我国已经成为阻燃剂生产大国，得利于下游产业链向我国转移（如电器、家具等行业）以及产业政策。在许多应用领域中，溴系阻燃剂仍然是主导；但由于环保的考虑，磷系阻燃剂（PFR）正在加速替代溴系阻燃剂（BFR）。由于全国建筑保温材料防火法规的建立、完善和实施，对阻燃剂的需求将激增：国内的建筑保温材料逾9成为易燃材料。如果外墙建筑保温材料要求B1阻燃的话，将使得以BFR

3、为主的EPS/XPS退出部分外墙保温市场，转而使用以PFR为主的聚氨酯泡沫。要达到B1阻燃，对现有的磷系阻燃剂来说是一个挑战，也是大好机会。1.阻燃剂市场的现状溴系阻燃剂的特点：溴系阻燃剂的特点：气相阻燃机理：高温中生成的Br自由基有效地阻止了燃烧的自由基链反应，从而阻止了燃烧。BFR的气相阻燃是很有效的阻燃机制，与聚合物的性质关系不大，因而应用范围很广。气相阻燃的缺点烟密度很大，带有HBr等有害物质的浓烟正是燃烧初期产生致命危害的罪魁祸首。BFR最近遇到的压力不仅在于其PBT问题，也在于其高烟量带来的危害！在没有其它更环保的阻燃剂可选的情况下，溴系阻燃剂仍然是

4、十分有效的阻燃剂选择方案。国内发展溴系阻燃剂具有极其不利的成本劣势！150ppm（潍坊）与10,000ppm（死海）的成本竞争2.磷系阻燃剂的特点与优势磷系阻燃剂（PFR）的特点：–固相阻燃机理：高温下磷酸酯（盐）脱水生成多磷酸（盐），而多磷酸催化聚合物脱水炭化，减缓或阻止进一步燃烧。这层多磷酸（盐）本身产生热阻隔作用。固相阻燃是比较理想的阻燃模式：低烟。–磷系阻燃剂主要对含氮氧的聚合物起作用，如聚氨酯、聚酯、尼龙、聚碳酯、环氧树脂等。–对于聚烯烃、ABS等不含氧、氮的聚合物，磷系阻燃剂很难通过以上的固相阻燃机理达到阻燃目的，但可以使用基于物理阻燃机理的阻燃剂，如膨

5、胀型阻燃剂：膨胀型阻燃剂通过高温形成的炭化泡沫层产生热阻隔作用。2.磷系阻燃剂的特点与优势磷系阻燃剂的特点：–PFR的高效阻燃：按含磷量衡量阻燃效率，PFR远高于BFR：对阻燃环氧树脂，含1%磷的阻燃效果相当于13%的溴。磷的气相阻燃的效率也远高于溴系阻燃剂，但是PFR不容易在有效的温度下挥发成气体，因而气相阻燃是次要的。多数PFR的含磷量较低（<20%），因而添加量需要较大，给人以阻燃效率不高的印象（BFR的含溴量可高达80%）–以磷系阻燃剂为主要成分的膨胀型阻燃剂可以用于抵御高温燃烧，成为一些建筑材料应用的首选。–绝大多数磷酸酯阻燃剂易水解，且可生物降解，没有环境

6、持久性和生物累积性。2.磷系阻燃剂的特点与优势磷系阻燃剂市场的现状：–全球现有的磷系阻燃剂的需求量约18万吨，国内的产量超过14万吨。–已有的PFR大多是很老的产品，许多应用已经跟不上市场的需求。例如，现有PU硬泡的通用阻燃剂无法达到到B1阻燃。–工程塑料缺少新型的PFR产品以对付日益严格的阻燃需求。–全球缺少磷系阻燃剂开发的领军人，而国际三大阻燃剂巨头们为了维护溴系阻燃剂的利益，没有发展新型PFR的动力。–国内磷系阻燃剂市场仍处于品种单一、模仿国外产品的阶段。但市场提出新的需求时，便一筹莫展。–产品创新是我国磷化工行业的弱点。2.磷系阻燃剂的特点与优势磷系阻燃剂的种类–无

7、机类：•磷酸盐：磷酸铵等•聚磷酸铵（APP）、磷酸三聚氰胺（MP）、MPP•次磷酸盐：次膦酸铝盐OP930、次磷酸钙盐等–有机磷酸酯：氯代磷酸酯：TCPP、TDCP、V-6等无卤磷酸酯：BDP、RDP、TPP、DOPO等新型聚合物型阻燃剂反应型磷酸酯：DOPO-HQ等复合型：膨胀型阻燃剂3.PFR的应用领域:聚氨酯泡沫建筑保温材料的市场空间据统计，建筑能耗占我国能耗总量的28%以上，到2015年将达到35%。在已有近400亿平方米的建筑中，99%属于高耗能建筑，单位面积耗能相