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當前,丙烯酸系的樹脂阻燃方式主要采用的是添加型阻燃法、反應型阻燃法、浸漬法等,其中添加型阻燃法應用最為廣泛。這類方法是在加工丙烯酸樹脂的過程中,加入固體或液體的阻燃劑,進而發揮出阻燃的作用。缺點是穩定性差,阻燃性隨著時間的增長而降低,但是它選擇范圍廣,使用方便,對涂料生成的反應影響比較小,而且經濟實惠,工藝簡單,所以現在仍然是丙烯酸的重要阻燃方法。
丙烯酸系的樹脂常用的添加型阻燃劑以化合物分類則可以分為無機添加型阻燃劑和有機添加型阻燃劑。
1.無機型阻燃劑
無機阻燃劑是將無機化合物粉末添加到丙烯酸材料中,在遇熱會分解,并吸收大量的熱量,來達到阻燃的目的。無機添加阻燃劑具有不易揮發、毒性小、不析出、阻燃效果持久、不產生腐蝕氣體價格低廉安全性高等特點,國內外發展較快;缺點是這一類的阻燃劑無論是用量還是粒度都會對丙烯酸系樹脂的物理性能產生影響,然后使聚合物的物理性能和成型加工性能下降。它們一般都是固態,且大多數和含鹵、磷酸酯類的阻燃劑協調使用,有比較強的親水性,同極性聚合物材料的相容性好,難以在界面形成良好的粘接,若是直接添加到丙烯酸系樹脂中去,會嚴重影響到丙烯酸系樹脂的阻燃性,因此這類阻燃劑往往需要一些額外的處理。
例如進行超細化、表面改性、大分子鍵合處理,從而使阻燃劑用量減少、提高涂料制品的性能。許多公司研制開發出超細無機粉末,將其運用到阻燃研究中,有一定發展前途。無機添加型阻燃劑有許多,例如氫氧化鋁(ATH)、聚磷酸銨(APP)、錫化合物(SnX4)、包覆紅磷等。
1.1聚磷酸銨(APP)
聚磷酸銨(APP)是近20年來迅速發展起來的一種高效無機阻燃劑,德國Clariant公司開發了包括微膠囊包覆的APP、APP在多元醇中的穩定的觸變性分散體、APP與含氮協效劑的混合物等形式的ExolitAP系列阻燃劑。而用光聚合的丙烯酸樹脂時用APP、三聚2一羥乙基異氰酸酯、TiO2的混合體系作為阻燃劑,所得材料阻燃性能優良,且粘貼強度高、燃燒時生煙量極低。
1.2紅磷
紅磷也可用于丙烯酸系的樹脂的阻燃劑,我國山西省化工研究所研制的深紅色固體粉末狀復合固態阻燃劑“TU-1”就是將紅磷作為主要原料,和有協調作用的其他類型阻燃劑復配而成的非鹵復合型阻燃劑。在涂料配方中用量為9份時,便使氧指數達到6.4%,達到UL94V0阻燃等級,且與多種常用阻燃劑如TCEP、DMMP、ATH等有協同作用。
2.有機型阻燃劑
有機型阻燃劑克服了無機型阻燃劑需要大量填充以及會降低樹脂加工性能和物理性能等缺點,得以廣泛使用。主要有鹵系、磷系。
2.1有機鹵系阻燃劑
使用有機鹵系阻燃劑來探究丙烯酸系樹脂阻燃性的研究很少,因為這種阻燃劑穩定性較差、毒性高,含鹵量又高,對環境的染較嚴重,又加上有機磷系和有機鹵一磷系阻燃劑對丙烯酸系樹脂的優異阻燃效果。所以,這類阻燃劑不是人們青睞,現存的的種類不過寥寥幾種。
2.2有機磷系阻燃劑
這是種集阻燃和增塑于一體的阻燃劑,不僅能良好的與樹脂相溶,還能保持材料的透明性,擁有極高的商業價值。尤其是在近幾年,國際無鹵化阻燃運動愈演愈烈,國內外對此種阻燃劑進行了大量研究。除考慮此類阻燃劑阻燃效果以外,在丙烯酸系樹脂中的穩定性、抗遷移性也是重點考慮的問題。
來源:宏泰基阻燃材料,宏泰基阻燃劑。轉載請注明出處。
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