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越是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的區(qū)域其阻燃劑消費(fèi)量越大,亞洲除日本以外區(qū)域的人口占全球人口的一半,而阻燃劑的消費(fèi)與日本相當(dāng),由此可見(jiàn)發(fā)展中國(guó)家的阻燃劑材料還有很大的發(fā)展空間。就阻燃劑應(yīng)用品種可以看出,發(fā)達(dá)國(guó)家區(qū)域的非鹵素阻燃劑用量大大超過(guò)了鹵素阻燃劑,而亞洲的發(fā)展中國(guó)家區(qū)域的阻燃劑消費(fèi)仍以鹵素阻燃劑為主,用量達(dá)60%。另外由于歐洲的環(huán)境和綠色和平組織的推動(dòng),歐洲區(qū)域的鹵素阻燃劑用量比例是全球最低的,只占總用量的32%,而美國(guó)、日本分別為43%、42%,亞洲的發(fā)展中國(guó)家區(qū)域占68%。國(guó)外的阻燃劑目前以無(wú)機(jī)體系為主,且主要是氫氧化鋁、氫氧化鎂。
我國(guó)阻燃科學(xué)的研究起步較晚,從60年代后期開(kāi)始發(fā)展,直到80年代才得到迅速發(fā)展。1985年國(guó)內(nèi)的阻燃劑品種只有40多種,產(chǎn)量約5000噸,僅為美國(guó)阻燃劑年產(chǎn)量的十分之一。1998年,國(guó)內(nèi)阻燃劑的年產(chǎn)量已達(dá)7萬(wàn)多噸,2000年需求量達(dá)9萬(wàn)多噸。而我國(guó)的阻燃劑中氯系(主要是氯化石蠟)占69%,無(wú)機(jī)體系僅占阻燃劑的17%左右,相對(duì)處于比較落后的階段,而且是以犧牲環(huán)境為代價(jià)。由此可以看出阻燃劑發(fā)展的主要趨勢(shì)為:
(1)無(wú)鹵化趨勢(shì)。
(2)含磷、氮的膨脹型阻燃劑及氮基阻燃劑將進(jìn)一步得到發(fā)展;磷-氮系阻燃劑又稱(chēng)膨脹型阻燃劑,它不含鹵素,也少采用氧化銻為協(xié)效劑,含有這類(lèi)阻燃劑的聚合物受熱時(shí),
表面能夠生成均勻的碳質(zhì)泡沫層,起到隔熱、隔氧、抑煙的作用,并防止產(chǎn)生融
滴現(xiàn)象,故具有良好的阻燃性能。
(3)聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料。目前阻燃劑主要有反應(yīng)型和添加型,但這通常會(huì)導(dǎo)致材料成本高、某些性能惡化、加工難度增加而引起的一些問(wèn)題。20世紀(jì)80年代興起的聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料開(kāi)辟了阻燃高分子材料的新途徑,被國(guó)外譽(yù)為阻燃技術(shù)的革命。
(4)阻燃劑復(fù)配技術(shù)。阻燃劑的復(fù)配技術(shù)包含兩方面的含義:一是不同阻燃劑之間的復(fù)配問(wèn)題;二是阻燃劑與不同的基體、不同的助劑之間的復(fù)配問(wèn)題。實(shí)踐證明,一些阻燃劑只適用于一定的基體樹(shù)脂,因此,不同的基體樹(shù)脂要注意選擇合適的阻燃劑。有時(shí)使用單一的阻燃劑往往需要加入量很大才能起到阻燃作用。而將兩種或多種阻燃劑進(jìn)行
復(fù)配時(shí),阻燃效果大大增加,同時(shí),可減少阻燃劑的用量。如聚烯烴阻燃時(shí),為達(dá)到同樣的阻燃效果,須添加5%的磷或40%的氯或20%的溴,而采用磷、溴復(fù)合時(shí),只需添加0.5%的磷和7%的溴。總之,進(jìn)行阻燃劑復(fù)配時(shí),就是要充分考慮聚合物的熱力學(xué)性能后選擇最適宜的阻燃劑品種,最大限度地發(fā)揮阻燃劑的協(xié)同性,同時(shí)考慮與各種助劑如增塑劑、熱穩(wěn)定劑、分散劑、偶聯(lián)劑、增韌劑之間的相互作用,達(dá)到減少用量、提高阻燃效果的目的。常見(jiàn)的多功能的阻燃劑體系有:銻-鹵體系、磷-鹵體系和磷-氮體系等。
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