无机阻燃材料的研究进展.doc

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1、无机阻燃材料的研究进展摘耍：无机阻燃剂因具有优良的无毒、无污染、阻燃及抑烟等环保性能，上世逐渐受到人们的关注。介绍了各种无机阻燃剂的概况和制备方法，以及阻燃剂的研究热点及关键技术。关键词：无机阻燃剂制备发展1研究背景及意义众所周知，近年来由于天然和合成聚合物材料具有耐腐蚀性，价格便宜等优点逐渐代替钢铁的使用，但由于其极易燃烧，又使得某些应用受到不同程度的限制。所以研究塑料，橡胶，涂料等高聚物的阻燃性已日益受到人们的垂视。阻燃剂可分为有机阻燃剂及无机阻燃剂。目前国外工业发达国家无机阻燃剂消费量远远高于有机阻燃剂。如美国

2、、西欧和FI本等T业发达国家和地区无机阻燃剂的消费约占总消费量的60%,而我国不到10%。因此我国发展无机阻燃剂的潜力巨大。无机阻燃剂具有较好热稳定性、不挥发、无毒、无腐蚀、燃烧时无二次污染等优良性能。而在无机阻燃剂中，消耗量大的三氧化二钏因不能抑烟且有…定的毒性，其应用在一定程度上受到限制。能部分或全部取代三氧化二鎌的阻燃剂上耍有硼酸锌、锡酸锌、钳化合物等。硼酸锌作为一种无机阻燃剂，具有优良的无毒、无污染、阻燃及抑烟等环保性能。上世纪70年代,低水合硼酸锌在美国而世后，人们对其认识不断加深，在各工业化国家作为阻燃材

3、料逐步得到应用，有着良好的市场前景［3］。2无机阻燃剂及其制备2.1无机阻燃剂2.1.1氢氧化铝目前氢氧化铝占全球无机阻燃剂消费量的80%以上，它具有阻燃、消烟、填充三大功能；还有不产生二次污染，能与多种物质产生协同作用和不挥发、无毒、腐蚀性小、价格低廉等优点。主要缺点是用量大，常为100份以上。氢氧化铝的阻燃作用是其在200〜250°C分解出H20吋的吸热作用。作为重要的无机阻燃剂，它在阻燃剂消费量中一直高居榜首,我国现有多家企业进行生产，广泛应用于各种塑料、涂料、聚氨酯、弹性体和橡胶制品中。2.1.2氢氧化镁氢氧

4、化镁属于添加型无机阻燃剂，与同类无机阻燃剂相比，具更好的抑烟效果。由于火灾中有80%的人是由烟窒息而死亡的，因此当代阻燃剂技术中“抑烟”比“阻燃”更为重耍。氢氧化镁能中和燃烧过程中产生的酸性与腐蚀性物质，热分解温度比氢氧化铝高出约140°C,可以使阻燃材料承受更高的加工温度，利于加快挤塑速度，缩短模塑时间。同时氢氧化镁的粒径较小，对设备磨损小。其多种性能均优于目前大量使用的氢氧化铝，是非常具有发展前景的无机阻燃剂品种，口］广泛用丁•聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、咼抗冲聚苯乙烯和ABS等塑料、橡胶行业。我国目前氢氧化镁阻燃

5、剂生产能力约为13kt/a,有十余家企业生产。氢氧化镁的改性与处理可以采取和借鉴氢氧化铝的改性与处理方法。由于我国的天然水镁石（氢氧化镁矿）资源丰富，对其在阻燃材料上的应用，已成为目前的一个热点。2.1.3氧化铢氧化翁阻燃剂一般不单独使用，而是作为阻燃协效剂与卤素化合物配合起阻燃作用。研究表明，卤化物与Sb203产生协同效应，可以明显提高卤素阻燃剂的阻燃效率。原因为其生成的易挥发物SbX3（X表示卤素）作为自由基捕捉剂能有效的捕获剂能有效捕获聚合物燃烧产生的自由基，起气相阻燃作用。我国铢资源丰富，价格低廉,对发展锐系

6、阻燃剂有着得天独厚的优势。Fer2nandesJR等［24］用Sb203与十漠二苯醸协同阻燃UPR，经过UL294、DSC、TGA测试，得出试样燃烧活化能较纯树脂增加87%，且在离火Is内自熄;顾大明等［25］在加入协效剂Sb203和催化剂ZnO的条件下用含漠的DBD对UPR进行了阻燃研究，以100份（质量份）树脂为基准，加入5份Sb203、30份DBD和3份ZnO,氧指数即可达到31.2%;谷元强等［26］釆用四漠邻苯二甲酸酹/Sb203/Al（0H）3复配阻燃体系阻燃UPR,使得UPR浇铸体和玻璃钢制品的氧指数分

7、别达到35%和38%，烟密度介于100-120,是一种很好的阻燃、抑烟产品。但是氧化铢具有一定的毒性，冃前代替Sb203的主要有硼酸锌、锡酸锌及釦化物。2.1.4红磷红磷是i种性能优良的阻燃剂，具有高效、抑烟、低毒的阻燃效果，但易吸潮、氧化、并放出剧毒的气体，粉尘易爆炸，呈深红色，因此使用受到很大的限制。为解决上述缺点，要对红磷进行表面处理,其中微胶囊化是最有效的方法。目前国际市场上已经有多种型号的微胶囊红磷产品，国内也进行了大量的研究，一般使用氢氧化铝、金属硫酸盐、合成树脂为包囊壁材，但是推向市场的并不多。今后红磷

8、表面处理发展方向为：一是通过对包囊的囊材进行改性，使其同时兼具热稳定、增塑和阻燃等功能，发展多功能的微胶囊红磷阻燃剂；二是研究各种阻燃剂与红磷阻燃剂的有效复配关系，并使之微胶囊化，增加阻燃效果，提高材料力学性能；三是红磷具有抑烟效果，可以寻找合适的消烟剂与之进行复配，火灾中抑烟比防火更为重要，促进发展消烟技术。2.1.5聚磷酸鞍目前，聚磷酸钱及