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阻燃剂的新型阻燃技术

阻燃技术的目的就是让非阻燃材料具有阻燃的性能,在一定条件下不容易燃烧或者能够自熄,是一种提供安全保障的材料。未来阻燃剂的发展方向就是阻燃效果好、安全更环保。为此投入了相当大的人力与资源进行阻燃新技术的研发。现如今来说,也相继研发出了几项阻燃新技术。小编接下来要为大家介绍几项环保阻燃剂的新型阻燃技术。

 

一、表面改性  

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。

 

如经硅烷处理后的 ATH 阻燃效果好,能有效地提高聚酯的弯曲强度和环氧树脂的拉伸强度;经乙烯 - 硅烷处理的 A TH 可用于提高交联乙烯醋酸乙烯共聚物的阻燃性、耐热性和抗湿性。钛酸酯类偶联剂和硅烷偶联剂可以并用,能产生协同效应。经过表面改性处理后的 ATH 表面活性得到了提高,增强了与树脂之间的亲和力,改善了制品的物理机械性能,增加了树脂的加工流动性,降低了 A TH 表面的吸湿率,提高了阻燃制品的各种电气性能,并将阻燃效果由 V21 级提高到 V20 级。

 

二、超细化

无机阻燃剂具有稳定性高、不易挥发、烟气毒性低、成本低等优点,越来越受到人们的青睐。但其与合成材料的相容性较差,添加量大,使得材料的力学性能和耐热性能都有所降低。因此,对无机阻燃剂进行改性,增强其与合成材料的相容性,降低其用量成为无机阻燃剂的发展趋势之一。目前,氢氧化铝( 3 Al(OH) ) 的超细化、纳米化是主要研究开发方向。 3 Al(OH) 的大量添加会降低材料的机械 性能,而通过对 3 Al(OH) 微细化再行填充,反而会起到刚性粒子增塑、增强的 效果,特别是纳米级材料。由于阻燃作用的发挥是由化学反应所支配的,而等量的阻燃剂其粒径愈小,比表面积就愈大,阻燃效果就愈好。超细化也是从亲和性方面考虑的。正是由于氢氧化铝与聚合物的极性不同,才导致了其阻燃型复合材料物理机械性能下降。而超细纳米化的 3 Al(OH) 增强了界面的相互作用,可均匀 地分散在基体树脂中,更有效地改善了共混料的力学性能。

 

三、复配协同 

在实际生产应用中,单一的阻燃剂总存在这样或那样的缺陷,而且使用单一的阻燃剂很难满足越来越高的要求。阻燃剂的复配技术就是在磷系、卤系、氮系和无机阻燃剂之间,或某类内部进行复合化,寻求最佳的经济和社会效益。阻燃剂复配技术可以综合两种或两种以上阻燃剂的长处,使其性能互补,达到降低阻燃剂的用量,提高材料阻燃性能、加工性能及物理机械性能等目的。

 

四、交联

交联高聚物的阻燃性能比线型高聚物好得多。在热塑性塑料加工时添加少量交联剂,能使塑料变成部分网状结构,可改善阻燃剂的分散性,有利于塑料燃烧时产生结炭作用,提高阻燃性能,并能增加制品的机械、耐热等性能。

 

五、微胶囊化

将微胶囊化应用于阻燃剂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,用有机物或无机物进行包囊,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。溴类环保阻燃剂的微胶囊化有以下优点:可改善阻燃剂的稳定性;可改善阻燃剂与树脂的相容性,使材料的物理机械性能降低的现象得以改善;可大大改善阻燃剂的多种性能,扩大其应用范围。

 

六、纳米阻燃技术

有些纳米材料具有阻止燃烧的功能,将它们作为阻燃剂加入到可燃材料中,利用其特殊的尺寸和结构效应,可以改变可燃材料的燃烧性能,使之成为具有防火性能的材料。利用纳米技术可以改变阻燃机理,提高阻燃性能。由于纳米粒子的颗粒尺寸很小,比表面积很大,它所表现的表面效应、体积效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等特征,为设计和制备高性能、多功能新材料提供了新的思路和途径。

 

以上六种技术就是最新的阻燃技术研究成果,详细在不久的将来,会有更多先进的技术应用到阻燃剂产品中,为大家提供更加安全的生活环境。


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