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新型綠色環保無鹵阻燃劑為何成為今后研究開發的熱點?
日期:2021-10-26 19:37
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摘要: 葉文先生-上?;ぱ芯吭河邢薰揪毣ぱ芯克枞紕┦聵I部副部長,他從材料阻燃的角度出發,系統詮釋了如何針對高分子材料做阻燃設計、目前阻燃劑的主要種類和應用,以及未來阻燃劑發展的趨勢。
目前歐盟對材料中鹵素含量的標準較為嚴格,如IT產品的歐盟無鹵標準是鹵素含量在800ppm以下,我國很多出口到歐盟的電氣產品必須滿足這些法規的要求。于是,新型的無鹵阻燃劑成為了符合國際標準發展趨勢的新產品,也因此成為各類材料助劑中發展較快的品種之一。
葉文表示“無鹵阻燃劑要進一步發展,必須不斷提高其性能及成本優勢...
葉文先生-上?;ぱ芯吭河邢薰揪毣ぱ芯克枞紕┦聵I部副部長,他從材料阻燃的角度出發,系統詮釋了如何針對高分子材料做阻燃設計、目前阻燃劑的主要種類和應用,以及未來阻燃劑發展的趨勢。
目前歐盟對材料中鹵素含量的標準較為嚴格,如IT產品的歐盟無鹵標準是鹵素含量在800ppm以下,我國很多出口到歐盟的電氣產品必須滿足這些法規的要求。于是,新型的無鹵阻燃劑成為了符合國際標準發展趨勢的新產品,也因此成為各類材料助劑中發展較快的品種之一。
葉文表示“無鹵阻燃劑要進一步發展,必須不斷提高其性能及成本優勢?,F有的APP阻燃劑,其耐水性問題是不可回避的,上化研究院已經成功開發出一種高效的PAPP無鹵阻燃劑體系,有望取代APP成為下一代無鹵阻燃劑的核心組分?!?br>
PAPP的典型優勢在于:一,避免了APP體系固有的缺點,不易析出,無水滑現象;二,熱穩定性更高,1%熱分解溫度為295℃,能夠適應更高的加工溫度;第三,添加量低,復配后在純PP樹脂體系中,20-22%添加量即可實現UL94V-0(1.6mm)阻燃等級;第四,可適用于多種體系,如PP、PE、TPE及PP多種濃度玻纖增強、填料填充體系。
目前,研究院開發出的PAPP無鹵阻燃劑體系主要包含了三種產品:ANTI-610、ANTI-NH2和ANTI-10。葉文分別就以上三個產品做了相關的案例介紹,如添加了30%和28%ANTI610的PP料可分別用于洗衣機塑料內件和吸塵器繞線盤,并滿足UL94V-0(1.6mm)的關鍵指標;25%添加量的ANTINH2作用于PP基材,可以用作暖風機前格柵,并滿足UL94V-0(1.6mm)、850℃灼熱絲、流動性好、無水滑的要求,目前已經有國內客戶利用該技術將產品成功出口至中東和歐美市場,年出口量達200萬件;25%的ANTI-10和EVA復配,可用于阻燃熱收縮管的生產,具有離火自熄、表面爽滑無白點、不析出的特點。
未來,無鹵阻燃劑會替代有鹵阻燃劑嗎?答案是否定的。葉文認為,阻燃劑的選擇要兼顧諸多因素,比如與材料的兼容性、性價比、滿足防火要求的能力及存儲過程中保持阻燃性能的穩定性。不同阻燃劑根據其阻燃機理適用于不同阻燃材料,盲目進行替代不僅沒有必要,反而可能存在新的風險。
比如,在電子電器、建筑等材料中使用阻燃劑是防火安全標準的強制要求,而無鹵產品并不一定能滿足防火安全及加工應用條件的需求,甚至在某些應用環境下,鹵素阻燃劑才是合適的。比如在美國,他們對含溴系阻燃劑的電纜用量非常大,因為實踐檢驗下來溴系阻燃劑好用。另外,還有一些線纜本來就做了金屬鎧裝,或者以陶瓷化實現組燃的目的,此時過于執著無鹵反倒不合適。
“在很多情況下,現有的阻燃體系是沒問題的,但將來可能會發生改變?!币恢痹谟脩舳藥椭男运芰掀髽I開發無鹵阻燃產品的葉文在接觸客戶時發現,很多原來做有鹵阻燃的線纜廠商,尤其是主打電腦充電線、手機線等小線產品的廠商,現在已經在開發無鹵阻燃的產品,其中大部分采用的是磷系和氮系阻燃劑。
葉文在采訪中分析,我國發展無鹵阻燃劑有四大動力。成本方面,中國是“富磷貧溴”的國家,溴元素的獲取、加工、運輸的成本和環境影響性都要遠大于磷;環保方面,我國溴資源主要集中于山東,2017年下半年以來,山東已關閉轉產化工生產企業約600家、停產整頓2000余家,預計溴系阻燃劑會長期維持高位狀態,這直接促進了無鹵阻燃材料的發展;政策方面,國內外的阻燃劑環保政策都更青睞無鹵阻燃劑;技術方面,溴系阻燃劑在煙密度、煙毒性、滴落物等方面存在不足。
當今世界的阻燃劑研究在朝著無鹵化的方向發展,未來部分鹵素阻燃劑會退出歷史舞臺,而新型綠色環保無鹵阻燃劑必將成為今后研究開發的熱點。
目前歐盟對材料中鹵素含量的標準較為嚴格,如IT產品的歐盟無鹵標準是鹵素含量在800ppm以下,我國很多出口到歐盟的電氣產品必須滿足這些法規的要求。于是,新型的無鹵阻燃劑成為了符合國際標準發展趨勢的新產品,也因此成為各類材料助劑中發展較快的品種之一。
葉文表示“無鹵阻燃劑要進一步發展,必須不斷提高其性能及成本優勢?,F有的APP阻燃劑,其耐水性問題是不可回避的,上化研究院已經成功開發出一種高效的PAPP無鹵阻燃劑體系,有望取代APP成為下一代無鹵阻燃劑的核心組分?!?br>
PAPP的典型優勢在于:一,避免了APP體系固有的缺點,不易析出,無水滑現象;二,熱穩定性更高,1%熱分解溫度為295℃,能夠適應更高的加工溫度;第三,添加量低,復配后在純PP樹脂體系中,20-22%添加量即可實現UL94V-0(1.6mm)阻燃等級;第四,可適用于多種體系,如PP、PE、TPE及PP多種濃度玻纖增強、填料填充體系。
目前,研究院開發出的PAPP無鹵阻燃劑體系主要包含了三種產品:ANTI-610、ANTI-NH2和ANTI-10。葉文分別就以上三個產品做了相關的案例介紹,如添加了30%和28%ANTI610的PP料可分別用于洗衣機塑料內件和吸塵器繞線盤,并滿足UL94V-0(1.6mm)的關鍵指標;25%添加量的ANTINH2作用于PP基材,可以用作暖風機前格柵,并滿足UL94V-0(1.6mm)、850℃灼熱絲、流動性好、無水滑的要求,目前已經有國內客戶利用該技術將產品成功出口至中東和歐美市場,年出口量達200萬件;25%的ANTI-10和EVA復配,可用于阻燃熱收縮管的生產,具有離火自熄、表面爽滑無白點、不析出的特點。
未來,無鹵阻燃劑會替代有鹵阻燃劑嗎?答案是否定的。葉文認為,阻燃劑的選擇要兼顧諸多因素,比如與材料的兼容性、性價比、滿足防火要求的能力及存儲過程中保持阻燃性能的穩定性。不同阻燃劑根據其阻燃機理適用于不同阻燃材料,盲目進行替代不僅沒有必要,反而可能存在新的風險。
比如,在電子電器、建筑等材料中使用阻燃劑是防火安全標準的強制要求,而無鹵產品并不一定能滿足防火安全及加工應用條件的需求,甚至在某些應用環境下,鹵素阻燃劑才是合適的。比如在美國,他們對含溴系阻燃劑的電纜用量非常大,因為實踐檢驗下來溴系阻燃劑好用。另外,還有一些線纜本來就做了金屬鎧裝,或者以陶瓷化實現組燃的目的,此時過于執著無鹵反倒不合適。
“在很多情況下,現有的阻燃體系是沒問題的,但將來可能會發生改變?!币恢痹谟脩舳藥椭男运芰掀髽I開發無鹵阻燃產品的葉文在接觸客戶時發現,很多原來做有鹵阻燃的線纜廠商,尤其是主打電腦充電線、手機線等小線產品的廠商,現在已經在開發無鹵阻燃的產品,其中大部分采用的是磷系和氮系阻燃劑。
葉文在采訪中分析,我國發展無鹵阻燃劑有四大動力。成本方面,中國是“富磷貧溴”的國家,溴元素的獲取、加工、運輸的成本和環境影響性都要遠大于磷;環保方面,我國溴資源主要集中于山東,2017年下半年以來,山東已關閉轉產化工生產企業約600家、停產整頓2000余家,預計溴系阻燃劑會長期維持高位狀態,這直接促進了無鹵阻燃材料的發展;政策方面,國內外的阻燃劑環保政策都更青睞無鹵阻燃劑;技術方面,溴系阻燃劑在煙密度、煙毒性、滴落物等方面存在不足。
當今世界的阻燃劑研究在朝著無鹵化的方向發展,未來部分鹵素阻燃劑會退出歷史舞臺,而新型綠色環保無鹵阻燃劑必將成為今后研究開發的熱點。