無鹵阻燃母粒

?????? 塑料無鹵阻燃，一個誘人的項目，一個艱苦的事業，一個充滿變幻的話題。很多人在此項目上掘到了一桶金，但真正認識和深入了解阻燃劑及聚合物的性能，并且針對性的提出阻燃方

案，也就為數不多了。

?????? 塑料阻燃作為一個新興的工業，具有很好的發展前景。它發展的主要趨勢是：鹵系阻燃劑將會繼續使用，但產品結構會有所調整，隨著人們對環保的重視，開發無鹵阻燃劑將成為阻燃劑

的發展趨勢；磷氮系的膨脹型阻燃劑及氮基阻燃劑將進一步得到發展和備受青睞；無毒，抑煙的無鹵無機阻燃劑，如改性的氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅等，特別是可用于較高溫度的氫氧化

鎂，將進一步得到開發。

針對阻燃劑的缺點，阻燃劑的研究發展應從以下幾個方面考慮。

???? （一）改進阻燃劑的缺點：阻燃劑在使用過程中存在一些問題，近年來火災時由阻燃劑引起的火害頻頻發生，對人的生命威脅最大的是阻燃劑產生的煙氣和毒氣。因此，隨著人們對降低阻

燃材料燃燒過程中產生的煙量和有毒氣體的呼聲日益升高，不斷改進各類阻燃劑自身缺點才能使阻燃劑有更好的發展前景。

????? 1、有機鹵系阻燃劑：有機鹵系阻燃劑中，溴系阻燃劑以其阻燃效果好、添加量少等優點受到人們的青睞，在有機阻燃劑中占有重要的地位。相比之下，氯系阻燃劑和鹵化系阻燃劑使用量

呈下降趨勢。溴類阻燃劑主要研究發展方向是：A、開發揮發性低、勢穩定性好的阻燃增效劑；B、開發能與熱塑性塑料反應形成交聯結構的阻燃劑，使其發揮阻燃作用的同時，還能改善塑料

的機械性能；C、開發性能獨特、毒性低、揮發性低的高溴含量的阻燃劑。

??????? 2、有機磷系阻燃劑：有機磷阻燃劑是一種阻燃性能較好的阻燃劑，它具有阻燃增塑雙重功能，并可代替鹵化系阻燃劑，具有一定的發展前景。近年來，研究人員針對阻燃劑的缺點，研

究開發的膨脹型阻燃劑，其活性成分之一為磷。含膨脹型阻燃劑的高聚物熱裂或燃燒時，表面形成一層膨脹炭層，且有阻燃（炭的極限氧指數達60%）、隔熱、隔氧功能、且生煙量少，也不

易形成有毒氣體和腐蝕氣體，有效地克服了有機磷系阻燃劑的缺點。

??????? 3、無機阻燃劑：無機阻燃劑的主要缺點是在高分子材料中添加量大（一般在50%以上），易導致材料的加工性能和物理性能下降。研究表明，阻燃劑粒徑大小直接影響它所填充材料制

品的性能，當添加量一定時，粒徑減小，制品的機械、物理性能指標提高，氧指數上升，熔滴現象大大減輕，料徑大小對其性能有很大的影響。因此，粒子的超細化已成為無機阻燃劑的主要

發展趨勢之一。無機阻燃劑是親水性物質，而高分子材料基體是親油性，兩者互不相容，從而限制了無機阻燃劑的填充量，降低了其分散性。因此，無機阻燃劑在添加之前，必須先經過表面

改性，改性效果的優劣影響到分散性能，分散性的優劣影響到材料的性能。當前改性的主要方法是采用偶聯劑（硅烷、鈦酸酯、硬脂酸等）進行表面改性。探索更好、更可行的粒子表面改性

方法是無機阻燃劑發展的另一個重要趨勢。

????? （二）開發新型低毒低煙、無污染的阻燃劑：21世紀應著力于開發新型低毒低煙無污染的阻燃劑。從環保的角度考慮，國外許多國家已經開始限制對環境有污染的阻燃劑的生產和使用。

歐洲已經開始限制含鹵阻燃劑的銷售，日本禁止使用電纜燃燒時產生的酸性氣體的阻燃劑，美國已制定了采用低鹵電纜包覆層的規定。不久的未來，含鹵阻燃體系將會被無鹵阻燃體系替代。

經過研究人員的不斷努力，已經研發出一些新型的阻燃劑。

???? 1、膨脹型阻燃劑：膨脹型阻燃劑是近年來國際阻燃領域廣為關注的新型復合阻燃劑。它具備了獨特的阻燃機制和無鹵、低煙、低毒的特性，符合了當今人們保護生態環境的要求，是阻燃

劑無鹵化的重要途徑。膨脹阻燃系統因其酸源、炭源、氣源--“三源”的協同作用在燃燒時于材料表面形成致密的多孔泡沫炭層，既可阻止內層高聚物的進一步降解及可燃物向表面的釋放，

又可阻止熱源向高聚物的傳遞以及隔絕氧源，從而阻止火焰的蔓延和傳播。與傳統的鹵系阻燃劑相比，這種阻燃系統在燃燒過程中大大減少了有毒及腐蝕性氣體的生成，因而受到阻燃界的一

致推崇，是今后阻燃材料發展的主流。目前，世界上已經商品化的膨脹型阻燃劑主要有美國GreatLake公司開發的CN-329，Borg-Warner化學品公司開發的Melabis。CN-329適用于聚丙烯

(PP)，在PP的加工溫度下比較穩定，且具有良好的電性能。在添加量為30%時，材料氧指數可達34，可見CN-329是一種良好的PP阻燃劑。從分子中可看出，Melabis具有豐富的酸源和碳

源，改善了酸源、碳源、氣源的比例，使得Melabis的吸潮性比CN-329低得多，是一種優秀的阻燃劑。

???? 2、納米級阻燃劑：納米技術是近年來倍受人們關注的一門新興技術。它是發展信息技術和解決環保等各種社會和經濟問題所必須的基礎技術之一。納米材料是采用納米技術合成的材料，

其顆粒的粒徑大小達到納米級別。納米材料技術以其高技術含量和高品質的特點而倍受國內外矚目。采用納米技術開發生產納米阻燃劑是阻燃劑領域的新產品。如納米氫氧化鎂，具有純度

高、粒度超級細化、阻燃性能好等優點，有很好的發展潛力。

????? 3、微膠囊化技術將微膠囊化應用于阻燃劑中，是近年來發展起來的一項新技術。微膠囊化的實質，是把阻燃劑粉碎分散成微粒后，將有機物或無機物對之進行包囊，形成微膠囊阻燃劑，

或以表面很大的無機物為載體，將阻燃劑吸附在這些無機物載體的空隙中，形成蜂窩式微膠囊阻燃劑。微膠囊技術具有可防止阻燃劑遷移、提高阻燃效力、改善熱穩定性、改變劑型等許多優

點，對組分之間復合與增效，及制造多功能阻燃材料也十分有利。我國目前正在探索，如廣州銀塑研制了微膠囊化紅磷母料，成功應用在PR、PP、PS、ABS樹脂中，阻燃效果良好。

???? 4、表面改性技術：無機阻燃劑具有較強的極性與親水性，同非極性聚合物材料相容性差，界面難以形成良好的結合和粘接。為改善其與聚合物間的粘接力和界面親和性，采用偶聯劑對其進行表面處理是最為有效的方法之一。常用的偶聯劑是硅烷和鈦酸酯類。

??? 總之，研究開展新型的低毒、低煙霧、無害化、高效阻燃抑煙型阻燃劑是阻燃劑發展的重要趨勢。但其發展離不開政策的支持，民眾的認同，以及塑料從業人員的配合，任重道遠！