无卤阻燃母粒

       塑料无卤阻燃，一个诱人的项目，一个艰苦的事业，一个充满变幻的话题。很多人在此项目上掘到了一桶金，但真正认识和深入了解阻燃剂及聚合物的性能，并且针对性的提出阻燃方

案，也就为数不多了。

       塑料阻燃作为一个新兴的工业，具有很好的发展前景。它发展的主要趋势是：卤系阻燃剂将会继续使用，但产品结构会有所调整，随着人们对环保的重视，开发无卤阻燃剂将成为阻燃剂

的发展趋势；磷氮系的膨胀型阻燃剂及氮基阻燃剂将进一步得到发展和备受青睐；无毒，抑烟的无卤无机阻燃剂，如改性的氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌等，特别是可用于较高温度的氢氧化

镁，将进一步得到开发。

针对阻燃剂的缺点，阻燃剂的研究发展应从以下几个方面考虑。

     （一）改进阻燃剂的缺点：阻燃剂在使用过程中存在一些问题，近年来火灾时由阻燃剂引起的火害频频发生，对人的生命威胁最大的是阻燃剂产生的烟气和毒气。因此，随着人们对降低阻

燃材料燃烧过程中产生的烟量和有毒气体的呼声日益升高，不断改进各类阻燃剂自身缺点才能使阻燃剂有更好的发展前景。

      1、有机卤系阻燃剂：有机卤系阻燃剂中，溴系阻燃剂以其阻燃效果好、添加量少等优点受到人们的青睐，在有机阻燃剂中占有重要的地位。相比之下，氯系阻燃剂和卤化系阻燃剂使用量

呈下降趋势。溴类阻燃剂主要研究发展方向是：A、开发挥发性低、势稳定性好的阻燃增效剂；B、开发能与热塑性塑料反应形成交联结构的阻燃剂，使其发挥阻燃作用的同时，还能改善塑料

的机械性能；C、开发性能独特、毒性低、挥发性低的高溴含量的阻燃剂。

        2、有机磷系阻燃剂：有机磷阻燃剂是一种阻燃性能较好的阻燃剂，它具有阻燃增塑双重功能，并可代替卤化系阻燃剂，具有一定的发展前景。近年来，研究人员针对阻燃剂的缺点，研

究开发的膨胀型阻燃剂，其活性成分之一为磷。含膨胀型阻燃剂的高聚物热裂或燃烧时，表面形成一层膨胀炭层，且有阻燃（炭的极限氧指数达60%）、隔热、隔氧功能、且生烟量少，也不

易形成有毒气体和腐蚀气体，有效地克服了有机磷系阻燃剂的缺点。

        3、无机阻燃剂：无机阻燃剂的主要缺点是在高分子材料中添加量大（一般在50%以上），易导致材料的加工性能和物理性能下降。研究表明，阻燃剂粒径大小直接影响它所填充材料制

品的性能，当添加量一定时，粒径减小，制品的机械、物理性能指标提高，氧指数上升，熔滴现象大大减轻，料径大小对其性能有很大的影响。因此，粒子的超细化已成为无机阻燃剂的主要

发展趋势之一。无机阻燃剂是亲水性物质，而高分子材料基体是亲油性，两者互不相容，从而限制了无机阻燃剂的填充量，降低了其分散性。因此，无机阻燃剂在添加之前，必须先经过表面

改性，改性效果的优劣影响到分散性能，分散性的优劣影响到材料的性能。当前改性的主要方法是采用偶联剂（硅烷、钛酸酯、硬脂酸等）进行表面改性。探索更好、更可行的粒子表面改性

方法是无机阻燃剂发展的另一个重要趋势。

      （二）开发新型低毒低烟、无污染的阻燃剂：21世纪应着力于开发新型低毒低烟无污染的阻燃剂。从环保的角度考虑，国外许多国家已经开始限制对环境有污染的阻燃剂的生产和使用。

欧洲已经开始限制含卤阻燃剂的销售，日本禁止使用电缆燃烧时产生的酸性气体的阻燃剂，美国已制定了采用低卤电缆包覆层的规定。不久的未来，含卤阻燃体系将会被无卤阻燃体系替代。

经过研究人员的不断努力，已经研发出一些新型的阻燃剂。

     1、膨胀型阻燃剂：膨胀型阻燃剂是近年来国际阻燃领域广为关注的新型复合阻燃剂。它具备了独特的阻燃机制和无卤、低烟、低毒的特性，符合了当今人们保护生态环境的要求，是阻燃

剂无卤化的重要途径。膨胀阻燃系统因其酸源、炭源、气源--“三源”的协同作用在燃烧时于材料表面形成致密的多孔泡沫炭层，既可阻止内层高聚物的进一步降解及可燃物向表面的释放，

又可阻止热源向高聚物的传递以及隔绝氧源，从而阻止火焰的蔓延和传播。与传统的卤系阻燃剂相比，这种阻燃系统在燃烧过程中大大减少了有毒及腐蚀性气体的生成，因而受到阻燃界的一

致推崇，是今后阻燃材料发展的主流。目前，世界上已经商品化的膨胀型阻燃剂主要有美国GreatLake公司开发的CN-329，Borg-Warner化学品公司开发的Melabis。CN-329适用于聚丙烯

(PP)，在PP的加工温度下比较稳定，且具有良好的电性能。在添加量为30%时，材料氧指数可达34，可见CN-329是一种良好的PP阻燃剂。从分子中可看出，Melabis具有丰富的酸源和碳

源，改善了酸源、碳源、气源的比例，使得Melabis的吸潮性比CN-329低得多，是一种优秀的阻燃剂。

     2、纳米级阻燃剂：纳米技术是近年来倍受人们关注的一门新兴技术。它是发展信息技术和解决环保等各种社会和经济问题所必须的基础技术之一。纳米材料是采用纳米技术合成的材料，

其颗粒的粒径大小达到纳米级别。纳米材料技术以其高技术含量和高品质的特点而倍受国内外瞩目。采用纳米技术开发生产纳米阻燃剂是阻燃剂领域的新产品。如纳米氢氧化镁，具有纯度

高、粒度超级细化、阻燃性能好等优点，有很好的发展潜力。

      3、微胶囊化技术将微胶囊化应用于阻燃剂中，是近年来发展起来的一项新技术。微胶囊化的实质，是把阻燃剂粉碎分散成微粒后，将有机物或无机物对之进行包囊，形成微胶囊阻燃剂，

或以表面很大的无机物为载体，将阻燃剂吸附在这些无机物载体的空隙中，形成蜂窝式微胶囊阻燃剂。微胶囊技术具有可防止阻燃剂迁移、提高阻燃效力、改善热稳定性、改变剂型等许多优

点，对组分之间复合与增效，及制造多功能阻燃材料也十分有利。我国目前正在探索，如广州银塑研制了微胶囊化红磷母料，成功应用在PR、PP、PS、ABS树脂中，阻燃效果良好。

     4、表面改性技术：无机阻燃剂具有较强的极性与亲水性，同非极性聚合物材料相容性差，界面难以形成良好的结合和粘接。为改善其与聚合物间的粘接力和界面亲和性，采用偶联剂对其进行表面处理是最为有效的方法之一。常用的偶联剂是硅烷和钛酸酯类。

    总之，研究开展新型的低毒、低烟雾、无害化、高效阻燃抑烟型阻燃剂是阻燃剂发展的重要趋势。但其发展离不开政策的支持，民众的认同，以及塑料从业人员的配合，任重道远！