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虽然卤系阻燃剂因其用量少、适应性广,已发展成为阻燃剂市场的主流产品。但绝大多数含卤阻燃剂燃烧时会释放出对人体有害的气体,并可导致单纯由火所不能引起的腐蚀及对环境的污染。近几年美国、英国、挪威、澳大利亚已指定或颁布法令,对某些制品进行燃烧毒性试验或对某些制品的使用所释放出的酸性气体进行规定,因此开发无卤阻燃剂取代卤系阻燃剂已成为世界阻燃领域的趋势。非卤化技术的关键在于解决固体颗粒的超微细化及表面处理问题,同时还要考虑到粒子的形成和分布及纯度问题。
发烟是聚合物燃烧的基础特征,烟密度过大不仅降低环境能见度,还给救灾带来种种不利因素。抑烟化和无毒气体化已成为阻燃剂的开发方向。无卤膨胀型阻燃剂因对环境的冲击量小又具有最佳阻燃性而成为目前塑料阻燃剂开发的一个热点。具有较强的极性与亲水性,同非极性聚合物材料的相容性差,界面难以形成良好的结合和粘结,从而降低被改性物质的机械性能。为了提高阻燃剂和基质材料的相容性,减少阻燃剂的加入对材料机械性能的影响,保持材料原有的优良性能,改性阻燃剂的表面性能是一条很重要的途径。常用的方法有用偶联剂或硬脂酸钠等对阻燃剂进行表面处理。
无机阻燃剂的缺点主要是添加量大,与合成材料的相容性差,从而影响被改性材料的加工性能和制品的机械性能。据文献报道无机阻燃剂的阻燃性能与其颗粒大小成反比关系。对阻燃剂微细化,甚至纳米化,既可增大阻燃剂与材料的接触面积以提高相容性,又可降低阻燃剂的用量,同时起到刚性粒予增强增韧的效果。
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。将几种不同的阻燃剂进行复配,混合使用,可寻求最佳经济效益和社会效益。阻燃剂的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,提高阻燃效果,还可使材料的物理机械性能受到很小的影响。如在膨胀阻燃聚丙烯中加入少量的氢氧化镁,整个体系的阻燃性能大大增加。协同体系阻燃效果好、成本低,既可阻燃又可抑烟,还具有其他一些特殊功能,前景十分广阔,正不断开发出新的品种。
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