1、氢氧化铝的特性
国内外市场上作为阻燃剂用的氢氧化铝,主要是α-Al(OH)3,通常状态下是一种白色粉末,物理性质和化学化学性质稳定,耐热,不吸潮,粒度可按需要加工生产,无毒无害,熟化时白度不变,在受热时反应生成氧化铝和水。
2、氢氧化铝的阻燃机理
氢氧化铝的阻燃机理相对来说较为复杂,由以下几种机理相互协同组成:
1)反应吸热
上面我们讲到,氢氧化铝受热反应生成氧化铝和水,这个反应是一个吸热反应,反应式为:
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在此过程中,电缆填充PP剂,不但吸收了热量延缓了聚合物的燃烧,同时反应放出的水蒸气还冲淡了可燃气体和氧气,还会参加冷凝相的反应。
2)稀释作用
除了1)中所提到的水蒸气能冲淡可燃性气体和氧气外,由于氢氧化铝还起到了填充作用,导致单位体积内的聚合物减少,而填充的氢氧化铝起到了稀释作用。
3)覆盖作用
反应生成的氧化铝和其它碳化物一起形成了一个阻燃屏障,抑制了火焰的蔓延。
4)碳化作用
阻燃剂在燃烧条件下产生强烈脱水性物质,使塑料碳化而不易产生可燃性挥发物,从而阻止火焰蔓延。
3、氢氧化铝做为阻燃剂的优势
1)反应过程吸热降温作用突出
氢氧化铝中的结晶水含量高达34.46%,当周围温度上升到300℃以上,这些水分全部析出。由于水的比热大,江东区电缆填充PP,当其化为水蒸气时需从周围吸取大量热能。氢氧化镁也含结晶水,但含水率仅30.6%。而且氢氧化镁不利于介电性能,适用性不如氢氧化铝。
2)在阻燃过程中环保安全,电缆填充PP制品,不会产生毒气。
3)对橡胶等制品具有补强作用
在氢氧化铝粒度低至准纳米级时(径≤2μm),还可以对橡胶等制品具有补强作用,而且随着粒度越小,补强作用越强,阻燃效果也越好。
4)资源充足
氢氧化铝制备加工工艺较为成熟,易得价廉。
氢氧化镁在生产、使用和废弃过程中没有有害物质排放,能够中和燃烧过程中产生的酸性和腐蚀性气体,是一种环境友好型绿色阻燃剂。氢氧化镁具有较高的热分解温度,电缆填充PP板,比目前常用的无机阻燃剂氢氧化铝高140℃,使添加氢氧化镁的合成材料能够承受更高的加工温度,有利于加快挤出速度,缩短{TodayHot}成型时间,提高阻燃效率。
氢氧化镁粒度细,对设备磨损小,有利于延长加工设备的使用寿命。同时,原料易得,生产成本低,可广泛应用于聚、聚乙烯、聚、高抗冲聚、ABS等领域。目前,国外近10个国家的20多家企业生产20多个品种,年总产量约17万吨。许多国家仍在建设或计划建设新的氢氧化镁工厂。据相关数据显示,近几年拟建设的氢氧化镁厂年生产能力总量约为14万吨。
目前添加型阻燃剂主要有有机阻燃剂和无机阻燃剂,卤系阻燃剂(有机氯化物和有机化物)和非卤。有机是以系、磷氮系、氮系和及化合物为代表的一些阻燃剂,无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝,硅系等阻燃体系。
现在就大致介绍一下:
★1.三氧化二锑:高纯≥99.8%、超细0.4-1.1um、白度98以上 (添加型阻燃协效剂)
★2.三(2,3-二丙基)异三聚:TBC 、总量:≥64.5%、熔点范围:100~110℃(添加型无毒阻燃剂)
★3.尿酸盐:MCA 、含量:≥99 %、分解温度:440~450℃(反应型无毒阻燃剂)
★4.三:TBP、含量:≥ 98.5 % 、熔点:≥ 92 ℃(反应型阻燃剂)
★5.三聚磷酸铝:ATP、APW、APZ 、用于生产膨胀型防火涂料、重防腐涂料(添加型无毒阻燃剂)
★6.四双酚A:TBBA 、含量:≥ 58.5 %、熔点:180 ℃(添加、反应型阻燃剂)
★6.四:TBPA (添加型阻燃剂)
★7.五:PBT(FR-5)、总量:>80%、熔 点:275~284℃(添加型阻燃剂)
★8.五醚:PBDPO、含量:62-70(添加型阻燃剂)
★9.六环十二烷:HBCD (CD-75P)、总量:>73.5%、熔点:185~195℃ (添加型阻燃剂)
★10.八醚:【四双酚A双(2,3-二丙基醚)】含量:≥67%、熔点:≥105 ℃(添加型阻燃剂)
★11.十醚:DBDPO 、含量:82-83%、熔点:300-310℃、美国大湖:DE-83R、国产:优级、一级品(添加型阻燃剂)
★12.:TCP、(添加型阻燃剂)
★13.磷酸三(2-氯丙基)酯:TCPP (添加型阻燃剂)
★14.磷酸三(2.3-二氯丙基)酯:TDCP (添加型阻燃剂)
★15.磷酸三(β-氯)酯:TCEP (添加型阻燃剂)
★16.亚磷酸三苯酯:TPP (添加型阻燃剂)
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