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阻燃面料原理

全球阻燃剂的分类及新品开发与前景

clsrich2021-03-19 17:37:13阻燃面料原理43来源:阻燃布料_阻燃面料网
全球防火剂的分类及新品开发和前景 分类: 防火布料

防火剂的生产和应用在经历了八十年代初的蓬勃进展后,已进入稳步进展阶段。全球防火剂消费量超100万吨,其中85%为添加型防火剂,15%为反应型防火剂。美国、西欧及日本是世界三大防火剂市场。其中,美国占全球市场总量的40%,西欧约30%,日本约20%。1989-1998年间,美国、西欧及日本防火剂消费量的年均增长率分别为2.8%-3.6%、3%-4%及3.8%,在此期间全球防火剂市场年均增长率约为3.5%-4%。据分析预测,今后几年全球防火剂消费量的增长情况将和前几年相仿,至2003年,全球防火剂用量将增至140万吨左右。据粗略估量,全球防火剂的65%-70%用于防火塑料,20%用于橡胶,5%用于面料品,3%用于涂料,2%用于纸张及木材。电子/电气、运输、建材、家具、面料为防火剂的几大用户。织物防火剂的种类也是有几大类的,一般用作防火剂的化合物通常有:含磷化合物、含磷和氮化合物、铵盐、金属盐、硼酸及其化合物、金属氧化物(特别是锑的三氧化物)和含卤素的化合物(如六溴环十二烷或含氯化合物)、含硫化合物、六氟锆酸钾和六氟钛酸钾,以及易形成支架的膨胀含碳化合物。

防火剂的分类和类别情况介绍

1.防火剂的分类

目前常用的防火剂主要是有机卤系、有机磷系和无机系三大类。近年来,部分现有防火剂被不同程度限用。例如,最早禁用的防火剂是三-(氟杂环丙基)氧化膦(TEPA),本身剧毒,并有致癌性。1997年美国癌症研究所发觉三-(2,3-二溴丙基)膦酸酯(TRIS)有致癌性和剧毒作用。欧盟针对防火剂的禁用是根据欧盟危险品及相关修正案的有79/663/EC、83/264/EEC和2003/11/EC三个法规,都是涉及和人体直接接触的面料品所用的防火剂。79/663/EC列入的禁用防火剂有:TRIS,TEPA,多溴联苯(PBB)、五溴二苯醚(PB鄄DPE)和八溴二苯醚(OBDPE)。

在上述禁用防火剂中,TEPA、TRIS和PBB在Oeko-TexStandard100的2002年版已经列入禁用,2005年的修订本中除了以上三个防火剂重申禁用外,又增加了PBDPE和OBDPE两个多溴二苯醚。而很多磷防火剂都可在气相和凝聚相同时发挥防火作用,包含抑制火焰、熔流耗热、含磷酸形成的表面屏障、酸催化成碳、碳层的隔热和隔氧等,这些作用因素对防火的相对贡献和被防火高聚物的类别和火灾条件有关,但在很多情况下,都涉及磷防火剂的多种作用模式。在凝聚相,磷在燃烧时生成磷酸,在更高温度下生成偏磷酸,磷酸和偏磷酸都是脱水剂,使聚合物直接脱水炭化,幸免可燃性气体的生成﹔同时在燃烧织物表面形成焦炭层,它一方面可以阻隔燃烧性气体和火焰前沿的接触,另一方面又将空气和热从燃烧织物表面隔开,从阻挡织物的继续燃烧。对含氧的纤维素织物,磷系防火剂的防火效果特别不错。

2.磷系防火剂情况介绍

磷系防火剂是防火剂中的一个大家族,它广泛应用于各种材料的防火,包含塑料、橡胶、纸张、木材、涂料及面料品等,在防火领域具有特别重要的地位,其用量仅次于卤系防火剂。

2.1无机磷防火剂

无机磷防火剂很早就应用于纤维素织物的防火,其品种主要包含红磷、磷酸铵、磷酸钠、磷酸铁等。早在1786年,磷酸铵就已被用作防火剂使用。磷酸二氢铵和硼酸组成的混合物用于织物纤维的防火,效果不错;磷酸二氢铵、硼酸和钨酸钠组成的混合物对织物的防火也特别有效。这些无机防火剂价格低廉,易溶于水,因此后整理方法简单,但也有添加量大、手感差、耐洗性差等缺点。无机磷防火剂中的一个重要品种就是聚磷酸铵盐,聚磷酸铵盐可分为低分子量和高分子量两种,前者在纤维素纤维的防火中应用较为广泛。低分子量的聚磷酸铵盐为可溶性盐,对纤维素织物进行防火后整理时,它常常和尿素混合使用以增强防火效果。

红磷是一种无机聚合物,分子式为(P4)n,因为只含磷元素,它的防火效率特别高,含红磷7.5%的聚胺的氧指数(LOI)可达35%。红磷的缺点是易吸潮,和树脂兼容性差,要产生PH3气体,使被防火制品上色,这些使得红磷直接应用于聚合物防火受到极大限制。因此,有人采纳在红磷表面包覆爱护膜的方法,制备出微胶囊化的红磷防火剂,它不仅防火效率高,对聚合物其它性能影响较小,而且和树脂兼容性好,不再有吸潮和产生PH3气体的缺点,同时低烟、低毒、热稳定性也很好。目前,微胶囊化红磷已应用于防火棉织物等。

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