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塑料中的高效阻燃劑——反應(yīng)型阻燃劑


為提高塑料制品的防火性,滿足材料實(shí)際運(yùn)用中的使用安全性,阻燃劑已成為塑料改性中不可或缺的助劑。隨著塑料產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,針對(duì)塑料阻燃產(chǎn)品的要求也越來(lái)越苛刻,這一現(xiàn)狀也推動(dòng)了阻燃劑的不斷發(fā)展與創(chuàng)新。按照作用方式的不同,阻燃劑可分為添加型和反應(yīng)型。其中,添加型阻燃劑經(jīng)濟(jì)方便,較為常用,當(dāng)然其存在諸多缺點(diǎn),如其添加量較大,阻燃劑和聚合物相容性差,熱加工條件下易損失,且對(duì)材料性能存在負(fù)面影響。反應(yīng)型阻燃劑可與單體形成共聚物或?qū)Ω叻肿舆M(jìn)行接枝反應(yīng)獲得高分子阻燃劑,阻燃性持久且不損害材料的綜合性能,該類阻燃劑已成為未來(lái)阻燃劑發(fā)展的重要方向。

 

與添加型阻燃劑相比,反應(yīng)型阻燃劑的分子結(jié)構(gòu)中存在與相應(yīng)聚合物官能團(tuán)或聚合物單體作用的反應(yīng)官能團(tuán),這樣阻燃劑就可嫁接或嵌入到聚合物的分子中(如下圖所示)。與添加型阻燃劑相同,反應(yīng)型阻燃劑可分為鹵系反應(yīng)型阻燃劑和無(wú)鹵類反應(yīng)型阻燃劑兩大類。

 

 

(a)添加型阻燃劑

 

(b)反應(yīng)型阻燃劑

 

 

按照反應(yīng)官能團(tuán)的不同,鹵系反應(yīng)型阻燃劑又可分為不飽和類鹵系阻燃劑、縮聚型鹵系阻燃劑及環(huán)氧類鹵系阻燃劑等。

 

 

表1 鹵系反應(yīng)型阻燃劑分類

 

無(wú)鹵類的包括磷系反應(yīng)型阻燃劑、氮系及磷氮協(xié)效反應(yīng)型阻燃劑、硅系反應(yīng)型阻燃劑等。

 

表2無(wú)鹵反應(yīng)型阻燃劑

 

目前,反應(yīng)型阻燃劑仍處在發(fā)展階段,運(yùn)用也比較局限。隨著市場(chǎng)對(duì)阻燃材料要求的不斷變化,反應(yīng)型阻燃劑必涌現(xiàn)出更多新的品種。由于反應(yīng)型阻燃劑具有高效、低用量、與材料相容性好,對(duì)材料原有的熱學(xué)性質(zhì)和機(jī)械力學(xué)性能等影響小等優(yōu)點(diǎn),反應(yīng)型阻燃劑在阻燃領(lǐng)域的地位將不斷提高,在高分子材料阻燃領(lǐng)域的應(yīng)用也將越來(lái)越廣。追求高效、低毒、用量少、性能持久、與材料相容性好、對(duì)材料物理機(jī)械性能影響較少、應(yīng)用范圍廣、價(jià)廉的反應(yīng)型阻燃劑,將成為未來(lái)應(yīng)用于阻燃塑料的一大重要發(fā)展方向。