无卤阻燃剂有几种

无卤阻燃剂有几种 无卤阻燃剂有哪些?

达到无卤素规定的条件是什么?

无卤阻燃剂有哪些?

无卤素的规范:溴、氯含量各自低于 900ppm ,且溴与氯的成分总数低于 1500ppm,为无卤素。

含卤阻燃剂指带有Cl、Br、F等因素的阻燃剂,无卤素阻燃剂包含磷系列产品阻燃剂、无机阻燃剂氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌等,除此之外无卤素阻燃剂还包含澎涨型阻燃剂和一些特殊用途的阻燃剂。含卤阻燃剂是现阶段塑料橡胶原材料中阻燃运用最多的阻燃剂商品,主要是其为有机化学阻燃剂,物理性质呈可塑性,与塑料制品的相溶性比较好,阻燃效果非常的好、应用低成本,众多特点全是其他阻燃剂所无法取代的

达到无卤素规定的条件是什么?

国际通用的无卤素规范是氯Cllt900ppm;溴Brlt900ppm;Cl Brlt1500ppm。(IEC 61249-2-21要求)

无卤素商品:指依据某规定,将卤素灯泡成分操纵在一定区域内的商品,此范畴将比含卤商品大大的减少对自然环境、人身安全的危害。

无卤素商品:Halogen free

备注名称:一般无卤素商品对卤素灯泡的限定仅适用氯、溴以及有机化合物,而不包含其他的卤素灯泡(氟、碘、砹以及有机化合物)。特殊的客户要求以外。

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耐应力松弛、耐冲击、耐高温、全透明、介电气性能佳、规格平稳等是聚碳酸(PC)的主要优点。但它的生产加工流通性弱、比较敏感空缺、耐水洗能力差、地应力裂开便于产生等不好层面也不可忽视。而丙烯腈-丁二烯-丁二烯聚合物(ABS)可以有效的降低PC的热应力,改进溶体流通性及产品壁厚的敏感度, 进而改进PC的生产特性。

文中介绍了一些不一样阻燃体系的PC/ABS组合物耐高温阻燃及物理性能。

01

磷系阻燃体系

做为现阶段PC/ABS组合物最主要的无卤素阻燃剂之一,磷系阻燃剂可分成无机和有机磷类系两大类。

无机磷系阻燃

红磷、聚磷酸铵等是典型性的加上型无机磷系阻燃剂。红磷是更为传统的无机磷系阻燃剂,具备热稳定好、阻燃高效率、不蒸发、电绝缘性能佳等优势。但红磷在使用全过程中容易受潮、空气氧化, 并且烟尘易爆炸,这种缺陷限制了红磷做为阻燃剂的应用范围。一般应用少许无机磷与有机磷类或别的阻燃剂混配用以提升阻燃高效率。

研究成果

科学研究。Yin等将红磷与聚磷酸铵混配用以ABS阻燃改性材料,试验结果显示,红磷加上量2.0\\%时,复合材质的极限值阻燃等级(LOI)能够提高至27\\%,UL-94竖直燃烧级别能够做到V-0级。ABS的分解反应能够被红磷抑止,红磷在较高温度标准下仍能够具有阻燃实际效果,在ABS表层产生密实度碳化构造,合理改进复合材质的阻燃特性。

除此之外,红磷对澎涨型阻燃剂(IFR)具备较好的联合推动作用。

有机磷类系阻燃

有机磷类有机化合物合成路线简易,并具备例如高耐热性的优势,可用于持续高温生产加工,在聚合物分解反应过程中提高了炭的可靠性、相对密度和成品率,并释放了在火苗抑止过程中具备特异性的磷。

做为应用广泛的有机磷类阻燃体系,磷酸酯类聚合物的阻燃原理是:燃烧过程中,溶解形成磷的含氧酸,后面催化反应含甲基有机化合物脱干碳化遮盖在易燃物表层产生隔热绝氧的隔离层。该隔离层合理减少聚合物环境温度进而具有阻燃功效。磷酸酯类聚合物遇热溶解的时候会形成阻燃气体,可合理减少原材料热裂解造成的溶解气中O2的浓度值,充分发挥阻燃功效。

常见的有机磷类系阻燃体系包括间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)(RDP)、双酚A-双(硫酸铵二苯基酯)(BDP)、六苯氧基环三磷腈(HPTCP)、磷酸三苯酯(TPP)、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]等。

研究成果

姜慧敏等运用共混挤压制取了PC/ABS铝合金,并且以TPP与热固性塑料脲醛树脂(TPPFR)混配体系做为IFR对PC/ABS开展阻燃改性材料。根据与TPP在燃烧时产生反映,脲醛树脂合理抑止TPP蒸发。

脲醛树脂的碳链上的芬芳官能团,便于在燃烧过程中成炭,充分发挥自阻燃效率。管控TPP与TPPFR的最好加上占比,合理提高了TPP的阻燃高效率,促使PC/ABS铝合金耐热性提升,燃烧热降低,具备较好的阻燃实际效果。

Perret等研究了以TPP,RDP,BDP为PC/ABS阻燃剂的热裂解全过程。发现了芳基磷酸酯和PC的分解温度范畴间的对应关系为:芳基磷酸酯与PC溶解逐渐是典型性构造中间产生化学反应的前提条件。该反映发生的化学交联构造增强了冷疑相碳化层的产生,并与液相中聚磷酸盐的取代释放出来市场竞争,进而控制了火苗。

BDP根据硫酸铵基与PC的酚基中间的酯交换反映产生化学交联,该化学交联造成碳化的提高。特别注意的是,以BDP为阻燃剂必须保证它的分解反应全过程不与PC溶解重合。

02

硅系阻燃体系

硅系阻燃剂主要分成无机硅系和有机硅材料系阻燃剂。

二氧化硅是主要的无机硅系阻燃剂,燃烧时,聚合物表层产生片层二氧化硅,充分发挥隔热和防护助燃物双向功效。无机硅系阻燃剂一般与有卤阻燃剂一并应用以提升阻燃高效率,但这也限制了主要用途。

有机硅材料系阻燃剂主要表现出危害低、高效率、燃烧滴下小、散烟量小、空气污染轻等优势。有机硅材料系阻燃剂与聚合物基材间的相溶性更好,有益于环氧树脂基材物理性能的维持。聚合物中的含碳量化学物质产生Si-C键在燃烧中与有机硅材料分子结构的Si-O键产生硅化物和渗碳体,他们产生的片层有机化合物可防护挥发性有机物,隔绝易燃物与树脂材料触碰,显著减轻溶体滴下,进而完成阻燃目地。

研究成果

俞海洲等制取了改性材料硅基杂化介孔原材料(DM) 、TPP和PC/ABS铝合金阻燃复合材质。试验结果显示,复合材质的LOI做到28\\%,当介孔原材料及膦酸酯加上量超过2\\%和6\\%时,复合材质能够做到UL-94规范上述V0阻燃等级。

DM 与 TPP中间的协同效应合理降低了复合材质的总释放出来发热量及较大热施放速度。燃烧过程中,因为形成了外部经济高密度的炭层,复合材质的耐热性明显提高。

03

硼系阻燃体系

含硼结构单元针对PC/ABS环氧树脂基材有着优良的推动成炭功效,是阻燃剂的关键构成秘方。

研究成果

宋健等调查了聚硼硅氧烷(BSi)对PC/ABS铝合金的阻燃功效。试验结果显示,BSi的加上推动复合材质产生炭层,可有效保护基材原材料,减缓燃烧速度,提高了原材料的阻燃等级。

特别注意的是,硅系阻燃剂通常必须与别的阻燃体系混配应用,独立使用时阻燃高效率较低。

Morgan等生成了对苯二硼酸溶液,并了解了它在PC/ABS铝合金中的阻燃实际效果。作为优良的碳化有机化合物,对苯二硼酸溶液燃烧缺水产生化学交联的环硼氧烷片层互联网,具备较好的凝结相火苗阻碍功效。

根据UL-94火苗检测,发觉添加5\\%的对苯二硼酸溶液的PC的竖直燃烧可去V0级。虽然对苯二硼酸溶液在ABS 中运用无法得出可量化的UL-94结论,可是ABS的残碳率提高了160 \\%。

04

有卤阻燃体系

PC/ABS 燃烧物质中的基酶氧自由基立即确定燃烧热电效应的硬度与水平。应用有卤阻燃体系的PC/ABS复合材质燃烧时溶解物质一般带有卤化氢和羟基自由基,二者更加容易融合为低活力卤素灯泡氧自由基,进而变弱并停止燃烧链反应,同歩大幅度减少热电效应,阻燃高效率出色。

燃烧时发生的卤化氢能够吸咐在聚合物表层,阻拦聚合物与易燃助燃物的触碰,减少燃烧速度,诱发聚合物本身自熄,阻燃成效显著。溴系含卤阻燃剂市场占有率较大。最先,环氧树脂基材与溴系阻燃剂的相溶性优良,物理性能无显著降低。溴在输送存储阶段无进行析出,聚合物的阻燃实际效果能够始终保持。除此之外,溴系阻燃剂的分解温度与聚合物的热分解温度相符合。

05

无机阻燃体系

无机阻燃体系具备散烟量低、腐蚀低、环境危害低、附加值高优势。氢氧化铝、氢氧化镁、轻质氧化镁和氧化锑等是应用广泛的最主要的无机阻燃剂。

氢氧化铝和氢氧化铝在基材燃烧时氢气键破裂产生水分汽化放热的与此同时稀释液易燃物及助燃物浓度值进而完成阻燃。但无机阻燃剂对PC/ABS铝合金的阻燃工作能力高效率很低,加上量较高,最主要的原因是他们与聚合物基材的页面相溶性比较差,产生显著的岛形结构,严重危害复合材质的物理性能。

研究成果

邓天铭科学研究了PC基材环氧树脂中氢氧化铝的加入量对阻燃实际效果及物理性能的危害。当氢氧化铝等加上量做到50份时,UL-94检测数据显示阻燃等级可以达到V0级,可是冲击强度降低70\\%之上。

当阻燃剂粒度做到纳米技术限度且在聚合物基材中匀称分散化时,聚合物阻燃技能提升的与此同时,物理性能得到维持,当在ABS环氧树脂中仅加上2\\% (w)的巧妙改性材料片层氢氧化镍,LOI可由18\\%升到30\\%之上。

各种各样阻燃体系的比照

传统式的磷系阻燃剂BDP、RDP、TPP、HPTCP用以PC/ABS阻燃体系,加上量通常超出10\\%,根据与无机纳米技术阻燃剂相互配合应用可合理提升阻燃高效率。新式有机磷类系阻燃剂DOPO表明出较好的阻燃实际效果及较高的阻燃高效率。卤系阻燃高效率,但主要用途受RoHS,Reach等政策法规限定。纯粹无机物的阻燃高效率很低,且比较大水平减少PC/ABS铝合金的物理性能。新式纳米技术无机原材料(如石墨烯材料)表明出潜在性的出色阻燃效率。磷硅繁杂生物大分子有机化合物一样表明出较好的阻燃高效率。