阻燃剂的发展现状和发展方向

一、国外阻燃剂的发展现状

 

    近二十年来，世界上阻燃剂产量每年以10－15%的速度递增，其使用量和需求量也逐年增加。美国、西欧和日本对阻燃剂需求较大，是世界三大阻燃剂市场。在产品结构中，无机系阻燃剂占有一定的优势，应用比较广泛，约占使用总量的40－60%。从阻燃剂的发展历史来看，无机系阻燃剂并不是一开始就具有这种优势，它的发展也是经历一个不断进步完善的过程。20世纪60年代，国外最先开发的有机卤系阻燃剂以其阻燃效率高、用量少、对材料性能影响小、价格适中等优点在阻燃剂领域内占有重要地位。但自1986年起，研究人员发现有机卤系阻燃剂在热裂及燃烧时生成大量的烟尘及腐蚀性气体，对环境有一定污染。在人们对环保越来越重视的现代，卤系阻燃剂的发展使用也受到限制。在寻求环保、安全阻燃剂的形势下，磷系阻燃剂作为一种无卤系阻燃剂，有效地克服了卤系阻燃剂的缺点，引起了人们的普遍关注。近几年来，随着阻燃剂无卤化的要求日益提高，人们也把目光投向了无机阻燃剂。无机阻燃剂的最大优点是低毒、低烟或抑烟、低腐蚀、且价格低廉。近年来，国外市场上陆续推出了一些新型的无机阻燃剂品种，使无机阻燃剂得到更为广泛的应用。

 

    二、国内阻燃剂的发展现状

 

    我国对阻燃剂的研究较晚，发展也比较慢，与国外发达国家还有一定的差距。目前我国阻燃剂的总生产能力在10×104t以上，其中主要产品为氯化石蜡，且生产能力超过市场需求。而在国外产量较大的溴系阻燃剂在国内存在生产规模小、品种少、产品质量不稳定等缺点，难以与国外产品竞争，满足不了国内市场的需求。我国生产的无机磷系阻燃剂主要是小分子磷酸酯和卤代磷酸酯，存在挥发性大、抗水性差、阻燃性不足的缺点，对耐热性高、阻燃性能优异的齐聚物品种生产较少；以低聚合度的聚磷酸铵、磷酸铵及红磷等为主的无机磷类阻燃剂，它们与阻燃材料之间的相容性较差，易迁移、阻燃材料性能不佳。采用稳定化处理的微胶囊化红磷产量小，在国内市场中占有率不高。无机阻燃剂以其无毒无害且价格适中的优点，在阻燃剂领域里占据越来越重要的地位。但在国内研究开发的无机阻燃剂中，主要产品是氢氧化铝、氢氧化镁等，品种较单一，且由于缺乏超细化工品种及表面处理技术，产品质量较差，在阻燃剂市场所占份额不高。从几大类阻燃剂生产、使用情况看，国内开发研制的阻燃剂存在相当多的问题，且科技含量较低，仅适应于建筑交通等技术性要求不强的领域，在对阻燃剂性能要求较高的电子工业、航空等高科技领域中应用得还很少。    阻燃剂的发展方向

 

    阻燃剂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，但随着人们对环保的重视，开发无卤系阻燃剂将成为阻燃剂发展趋势；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受人青睐；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。针对阻燃剂的特点，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灾害频频发生，对人的生命威胁最大的是阻燃剂产生的烟气和毒气。美国对393起建筑火灾中1464人的死亡原因所做的分析表明，其中因中毒和缺氧而致死的占75.5%，被火焰直接烧死的仅占24.4%。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的日益升高，不断改进各类阻燃剂自身缺点才会有更好的发展前景。

 

    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，国外许多国家已经限制了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。不久的将来，含卤阻燃剂体系逐步被无卤阻燃体系替代。经过研究人员的不断努力，不断研制开发出一些新型的阻燃剂，有很好的阻燃性能，且符合环保要求，满足市场对阻燃剂的需求。

 

    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。

 

    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科学技术。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，其粒子的尺寸大小达到纳米级别。纳米材料技术以其高技术含量、高产品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级阻燃剂是阻燃剂领域的新产品。如纳米级氢氧化镁，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。