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无机阻燃添加剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-1-5 11:00:57 |
氢氧化铝AL(OH)3其用量占阻燃剂使用总量的40%以上。氢氧化铝本身具有阻燃、消烟、填充三个功能，因其不挥发，无毒，又可与多种物质产生协同阻燃作用，被誉为无公害无机阻燃添加剂。
做无卤阻燃时还要加入相容剂ST-3改善聚烯烃基体与无机阻燃界面的相容性和粘接性。提高氢氧化镁及氢氧化铝的分散性及相容性，从而最大限度的提高电缆料的阻燃性，降低烟指数、发烟量、发热量和一氧化碳的产生量，提升氧指数，改善滴落性能等，显著提高材料的力学性能和热性能。
无机阻燃添加剂具有价格低廉，来源广泛，无毒、无腐蚀，在燃烧时不造成二次污染等优点。为了减少阻燃剂的有害副作用，各国都在集中力量研制高性能无机阻燃添加剂。微细化、表面改性、微胶囊化的无机阻燃添加剂必将成为塑料行业的新宠。
总之，无机阻燃添加剂的发展趋势将是高效、抑烟性好、无毒廉价、对塑料制品使用性能影响小的阻燃剂，当前则应特别关注各种新型的无机阻燃剂。
红磷是一种性能优良的阻燃剂，具有高效、抑烟、低毒的阻燃效果，但易吸潮、氧化、并放出剧毒的气体，粉尘易爆炸，呈深红色，因此使用受到很大的限制。为了解决上述一些缺点，对红磷进行表面处理是研究的主要方向，其中微胶囊化是最有效的方法。
可膨胀石墨是近年出现的一种新型无卤阻燃剂，它是由天然石墨经浓硫酸酸化处理，然后经水洗、过滤、干燥后，再在900-1000C下膨化制得。可膨胀石墨膨胀的初始温度为220C左右，一般在220C开始轻微膨胀230-280C迅速膨胀，之后体积可达原来的100多倍，甚至280倍。可膨胀石墨在阻燃过程中主要起到以下作用：
(1)在高聚物表面形成坚韧的炭层，将可燃物与热源隔开;
(2)在膨胀过程中大量吸热，降低了体系的温度;
(3)在膨胀过程中释放夹层中的酸根离子，促进脱水碳化，并能结合燃烧产生的自由基从而中断链反应。
磷酸三苯酯阻燃剂tpp具有良好的透明性、柔软性以及抗菌性，具有耐水、耐油、电绝缘性好和相容性好的优点。主要用于纤维素树脂、乙烯基树脂、天然橡胶和合成橡胶的阻燃增塑剂，也可用于三乙酸甘油酯薄酯和软片、硬质聚氨酯泡沫、酚醛树脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
聚磷酸铵(APP)是一种性能良好的无机阻燃剂，是目前磷系阻燃剂比较活跃的研究领域，其外观为白色粉末，分解温度>256C，聚合度在10-20之间为水溶性的，聚合度大于20的难溶于水。APP比有机阻燃剂价廉，毒性低，热稳定性好，可单独或与其它阻燃剂复合用于塑料的阻燃。高温下，APP迅速分解成氨气和聚磷酸，氨气可以稀释气相中的氧气浓度，从而起阻止燃烧的作用。
在阻燃体系中，无机阻燃剂的消耗量越来越大，其表面处理的研究则显得尤为重要。国外已经进行了新型特殊功能表面改性剂的开发、ＡＴＨ包覆技术的开发和通用表面改性剂的新工艺处理的研究。我们国家也开始了这方面的研究工作，因此，开发高效价廉的偶联剂，改善其与高聚物的相容性是当前的研究方向之一，也是今后开发无卤阻燃技术的关键。
钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂并用可以产生协同作用。另外，烷基乙烯酮、丙烯酸、异氰酸酯和含磷钛酸盐也可作为Ａｌ(ＯＨ)3表面处理剂。
对Ａｌ(ＯＨ)3进行表面处理的实验方法如下:称取一定量的Ａｌ(ＯＨ)3，然后按与Ａｌ(ＯＨ)31∶1的比例称取一定量的稀释剂，稀释剂的种类可以按着所选择的偶联剂的种类来确定，例如，硅烷偶联剂可以选择乙醇作稀释剂;钛酸酯偶联剂可以选石油醚等，还可以选取甲苯、二甲苯等芳香烃作稀释剂。
再加入所处理的Ａｌ(ＯＨ)3量的30%～50%的偶联剂，升温至70～90℃，并进行快速搅拌，时间为1ｈ左右，然后将处理液进行过滤，干燥后研磨，即得到表面处理的Ａｌ(ＯＨ)3。
Ｍｇ(ＯＨ)2的表面处理Ｍｇ(ＯＨ)2的表面处理同Ａｌ(ＯＨ)3一样，可以采用偶联剂进行处理，还可以用表面活性剂如硬脂酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、油酸钠等进行处理。表面活性剂的加入量是所处理Ｍｇ(ＯＨ)2量的2%～10%，处理步骤同Ａｌ(ＯＨ)3。
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