当前位置:文档之家› 阻燃剂行业分析报告

阻燃剂行业分析报告

阻燃剂行业分析报告目录前言 ....................................................................................... 错误!未定义书签。

一、阻燃剂产品分析 (1)(一)阻燃剂定义 (1)(二)阻燃剂分类 (1)(三)阻燃剂概述 (2)(四)磷系阻燃剂情况介绍 (8)(五)氮系阻燃剂情况介绍 (10)二、阻燃剂行业、市场分析 (11)(一)阻燃剂应用情况 (11)(二)三大类阻燃剂的比较 (11)(三)阻燃剂市场总体情况 (12)(四)阻燃剂市场未来发展趋势 (13)(五)有机磷系阻燃剂未来市场容量 (15)(六)国内阻燃剂行业发展的有利、不利因素 (16)(七)主要生产厂商 (19)一、阻燃剂产品分析(一)阻燃剂定义又称难燃剂,耐火剂或防火剂:赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂;阻燃剂是阻燃技术在实际生活中的应用,它是一种用于改善可燃易燃材料燃烧性能的特殊的化工助剂,广泛应用于各类装修材料的阻燃加工中。

经过阻燃剂加工后的材料,在受到外界火源攻击时,能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传播,从而达到阻燃的作用。

(二)阻燃剂分类根据不同的划分标准可将阻燃剂分为以下几类:1、按所含阻燃元素分类按所含阻燃元素可将阻燃剂分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂等几类。

卤系阻燃剂在热解过程中,分解出捕获传递燃烧自由基的X及HX,HX能稀释可燃物裂解时产生的可燃气体,隔断可燃气体与空气的接触。

磷系阻燃剂在燃烧过程中产生了磷酸酐或磷酸,促使可燃物脱水炭化,阻止或减少可燃气体产生。

磷酸酐在热解时还形成了类似玻璃状的熔融物覆盖在可燃物表面,促使其氧化生成二氧化碳,起到阻燃作用。

在氮系阻燃剂中,氮的化合物和可燃物作用,促进交链成炭,降低可燃物的分解温度,产生的不燃气体,起到稀释可燃气体的作用。

磷-卤系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂主要是通过磷-卤、磷-氮协同效应作用达到阻燃目的,具有磷-卤、磷-氮的双重效应,阻燃效果比较好。

2、按组分的不同分类按组分的不同可分无机盐类阻燃剂、有机阻燃剂和有机、无机混合阻燃剂三种。

无机阻燃剂是目前使用最多的一类阻燃剂,它的主要组分是无机物,应用产品主要有氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硼酸等。

有机阻燃剂的主要组分为有机物,主要的产品有卤系、磷酸酯、卤代磷酸酯等。

还有一部分有机阻燃剂用于纺织织物的耐久性阻燃整理,如六溴水散体、十溴-三氧化二锑阻燃体系,具有较好的耐洗涤的阻燃性能。

有机、无机混合阻燃剂是无机盐类阻燃剂的改良产品,主要用非水溶性的有机磷酸酯的水乳液,部分代替无机盐类阻燃剂。

在三大类阻燃剂中,无机阻燃剂具有无毒、无害、无烟、无卤的优点,广泛应用于各类领域,需求总量占阻燃剂需求总量一半以上,需求增长率有增长趋势。

3、按使用方法分类按使用方法的不同可把阻燃剂分为添加型和反应型。

添加型阻燃剂主要是通过在可燃物中添加阻燃剂发挥阻燃剂的作用。

反应型阻燃剂则是通过化学反应在高分子材料中引入阻燃基团,从而提高材料的抗燃性,起到阻止材料被引燃和抑制火焰的传播的目的。

在阻燃剂类型中,添加型阻燃剂占主导地位,使用的范围比较广,约占阻燃剂的85%,反应型阻燃剂仅占15%。

(三)阻燃剂概述1、有卤阻燃剂情况介绍含卤阻燃剂( 特别是溴系阻燃剂) 被广泛用于高分子阻燃材料, 并起到了较好的阻燃作用。

卤系阻燃剂主要以终止链自由基反应机理和隔离膜机理发挥阻燃效果。

(还包括稀释机理)国内阻燃剂市场的主流品种,主要有溴系和氯系两种。

溴系阻燃剂是目前效能最佳品种最多的卤系阻燃剂,与氯系阻燃剂相比,同质量的溴系阻燃剂阻燃效能是氯系的2倍。

目前市场上溴系代表产品有十溴联苯醚(DBDPO)、八溴联苯醚(OBDPO)、六溴环十二烷(HBCD)等。

氯系主要产品为氯化石蜡(氯烃-42,52,70)和全氯戊环癸烷。

溴化联苯醚(PBDPO)类阻燃剂燃烧时产生苯并二鄂瑛、苯并呋喃类致癌物质卤系阻燃剂发烟量大,释放出来的气体具有腐蚀性,往往形成二次灾害,尤其是对人的肺部产生毒害,有逐渐被其他无卤系阻燃剂取代的趋势,国内外已部分禁用。

2、无卤阻燃剂情况介绍无卤阻燃剂具有环保、安全、抑烟、无毒和价廉等优点, 因而无卤阻燃剂的开发已经成为当前阻燃剂研究领域的热点。

无卤阻燃剂主要以无机阻燃剂、无卤膨胀型阻燃剂和有机硅阻燃剂为主。

这三类阻燃剂燃烧时不发烟, 不产生腐蚀性气体, 被称为环保型阻燃剂。

(1)无机阻燃剂无机阻燃剂具有稳定性好, 低毒或无毒, 贮存过程中不挥发、不析出, 原料来源丰富, 价格低廉等优点, 兼具阻燃、填充双重功能; 并对环境友好, 是很有前途的阻燃剂。

无机阻燃剂包括Al( OH) 3,Mg( OH)2 , 无机磷系等。

①金属水合物在高分子材料阻燃的长期研究中,人们发现适合作为无卤阻燃剂的金属水合物以Al( OH )3和Mg( OH)2为主。

这是因为Al( OH)3和Mg ( OH)2具有填充剂、阻燃剂、发烟抑制剂三重功能。

当其受热分解时释放出结晶水, 吸收大量的热量, 产生的水蒸气降低了可燃性气体的浓度,并使材料与空气隔绝;同时生成的耐热金属氧化物Al2O3和MgO 还会催化聚合物的热氧交联反应,在聚合物表面形成一层炭化膜, 减弱材料燃烧时的传热、传质效应, 从而不仅起到阻止燃烧的作用,还起到了消烟的作用。

Al( OH)3分解温度范围为235~350℃, 吸热量为968 J/ g。

由于其分解温度较低,因此, 作为阻燃剂通常只适用于加工温度较低的高分子材料。

与Al( OH)3相比, Mg ( OH)2具有更好的热稳定性, 更强的促进基材成炭和提高氧指数的能力;分解温度高达340~ 490℃,能满足许多塑料树脂的混炼和加工成型,并可使添加Mg( OH)2的高分子材料能承受更高的加工温度,利于加快挤塑速率,缩短模塑时间;同时在制备过程中无有害物质排放, 因此,可在许多场合替代Al( OH)3。

Al( OH)3和Mg( OH)2都属于无机填充型阻燃剂。

一般需要高填充量( 50%以上) 才能达到较好的阻燃效果。

另外,与高聚物相容性也差,不易在高分子材料中分散,这些往往都会较大程度恶化高分子基体的加工性能和制品的物理机械性能。

目前对无机填充型阻燃剂的处理方式主要有以下三种:超细化。

阻燃剂粉体经过超细化后,粒子变小,比表面积增大,表面能增大,从而粒子表面的反应活性增强。

这不仅有利于粒子在高分子基体材料中的分散,而且能提高阻燃剂与高分子材料间的界面结合力。

因此, 不仅会使阻燃剂充分发挥其阻燃作用,而且还可能会改善基体材料的加工成型性能和制品的力学性能。

表面改性处理。

表面改性技术是提高粉体应用性能的关键技术之一。

通过各种表面改性剂与阻燃剂颗粒表面化学反应和表面包覆处理来改变阻燃剂颗粒的表面状态, 以提高阻燃剂表面活性, 使其表面产生新的物理、化学功能,从而改善阻燃剂与基体聚合物之间的亲和力, 有利于阻燃剂在基体中的分散,提高材料的加工性能和力学性能。

复配处理。

阻燃剂的复配技术主要是指利用阻燃剂之间的协同阻燃效应, 将两种或两种以上的阻燃剂进行复合、混配, 制成复合阻燃剂使用,使它们相互增效, 取长补短, 从而达到降低阻燃剂的用量, 提高材料阻燃性能、加工性能和力学性能等目的。

②无机磷无机磷系阻燃剂主要指红磷。

它是一种性能优良的阻燃剂, 具有高效、抑烟、低毒等阻燃效果。

其阻燃机理为:受热分解后形成具有极强脱水性的偏磷酸, 从而使燃烧的聚合物表面炭化;炭化层既可以阻止可燃气体的放出,又具有吸热作用。

另外,红磷与氧形成PO自由基进入气相后, 可捕捉大量H和HO自由基。

但在使用时存在着以下缺点:( 1) 由于红磷在使用时稳定性差, 易燃易爆炸, 易氧化成酸;与空气长期接触会放出剧毒的磷化氢( PH3 ) 。

( 2) 本身为红色, 易使制品着色。

( 3) 容易吸潮, 与聚合物兼容性较差, 从而限制了其作为阻燃剂的广泛应用。

为了解决上述弊端, 微胶囊化红磷是红磷作为阻燃剂研究最主要方向之一。

红磷经微胶囊化处理后,一是可克服红磷性能上的缺点,消除红磷在贮运、材料加工过程中的隐患;二是白度化, 淡化红磷的颜色,拓宽红磷的应用范围;三是可改善与基材的相容性,减小对基材力学性能的影响;四是可通过对囊材的选择,实现多种阻燃剂的复配,提高阻燃抑烟效能。

目前,美国、德国、日本、瑞士、英国等国家均有多种型号微胶囊红磷产品推向国际市场, 如英国的Albright & Wilson 公司的AMGARD CRP 和AM GARD CPC 系列微胶囊红磷, 用于各种合成材料领域中。

国内也进行了一定的研究, 如国内湘潭大学、深圳益通生物化工公司、晨光化工研究院、天津阻燃技术研究所、杭州化工研究所等单位均有相关产品推出。

③其它无机阻燃剂其它无机阻燃剂包括阻燃增效剂、阻燃抑烟剂以及一些用量较少的阻燃剂等, 主要有: 钼系化合物、硼酸盐、层状硅酸盐、锡系化合物( 锡酸锌和羟基锡酸锌) 等。

钼系化合物是迄今为止人们发现的最好抑烟剂。

通常使用三氧化钼和钼酸铵。

美国开发出不其它无机阻燃剂包括阻燃增效剂、阻燃抑烟剂含铵的系列钼酸盐抑烟剂, 能耐200℃以上的加工温度。

目前钼类化合物作为阻燃剂的研究在我国尚处于起步阶段。

硼酸盐阻燃剂主要是指硼酸锌,早期主要作为锑系阻燃剂替代品用于含卤材料中,目前可作为阻燃抑制剂和消烟剂, 并与其他阻燃剂复配用于聚烯烃。

硼酸锌具有热稳定性好、粒度细、无毒、低水溶性、分散性好等优点, 并且具有较高的脱水温度, 在250℃以上仍能保留结晶水。

近年来, 聚合物/ 层状硅酸盐纳米复合材料作为新型阻燃高分子材料, 已成为研究的热点之一。

与纯的聚合物材料相比, 聚合物/ 层状硅酸盐纳米杂化材料的阻隔性能、力学性能、热氧稳定性及阻燃性能等都显著提高。

当层状硅酸盐在高分子材料中处于剥离状态时, 少量的层状硅酸盐使材料的最大热释放速率及质量损失速率大大降低。

然而, 由于此类材料中层状硅酸盐的添加量通常都较小( 质量分数小于5%) , 难以有效地阻止燃烧,氧指数相对于纯聚合物没有明显提高, 甚至会出现某些体系( 如PP 和聚苯乙烯等) 的引燃时间比纯聚合物提前、平均燃烧热略有增加等现象。

另外,层状硅酸盐属天然产物, 在组成上较为混杂, 难以实现最终产品的纯度和质量控制。

所有这些因素导致了层状硅酸盐材料迄今仍未能成为独立使用的阻燃添加剂, 而只是作为一种协效剂与其它阻燃剂复配使用。

(2)无卤膨胀型阻燃剂无卤膨胀型阻燃剂( IFR) 是以磷、氮为主要成分的无卤阻燃剂。

它具有高阻燃性、无熔融滴落、对长时间或重复暴露在火焰中有极好的抵抗性, 无卤、无氧化锑, 低烟、无毒、无腐蚀性气体产生等优点。

相关主题