针对卤系阻燃剂存在的缺陷,各国也相继出台各项法律法规。西欧、北美和JPN等工业发达国家和地区都先后颁发并实施了限制含卤阻燃剂使用的禁令。例如,在电线电缆塑料包层中,美、英、意、德、法、和加拿大等国家都已明令禁止使用卤素阻燃剂。2003年2月,欧盟颁布了RoHs 和WEEE两个指令,前者是关于在电子电气设备中限制和禁止使用某些有毒、有害物质和元素的指令,后者是关于回收废弃电子电气设备的指令。这两个指令于2004年8月转换成欧盟15个成员国的法律(法规)。西欧即将在建材等行业实行新的阻燃分类方法和测试标准,中国也已报批建筑材料及制品燃烧性能等级的国家标准,此标准与上述的西欧新标准具有共同的特点,即在评价材料阻燃性能上,强调了释热速率、火灾发展速率、生烟性及燃烧产物的腐蚀性和毒性等,为了通过这类新标准,传统的卤系阻燃材料将显得无能为力。
无卤阻燃体系的开发成为热点,在无卤阻燃剂的开发过程中,如何在保持高效阻燃性的同时达到低毒、低烟效果是研究重要方向。目前研究得比较多的无卤阻燃剂主要包括无机阻燃剂、磷系阻燃剂、氢系阻燃剂、磷-氮阻燃剂和有机硅阻燃剂等。
氮系阻燃剂有挥发性极小、无毒、与聚合物相容性好、分解温度高,适合加工等优点,成为很受欢迎的一类阻燃剂。最常用的氢系阻燃剂是三聚氰胺,三聚氰胺单独使用效果并不太好,需和其它阻燃剂复合使用,最常见的是和聚磷酸胺、季戊四醇复配使用。目前,国内外先后合成了一些新型的氮系阻燃剂,如美国和JPN在20世纪70年代开发出的MCA就是利用三聚氰胺和氰尿酸反应制得的。国内以三聚氯氰为原料,分别选取不同的有机胺、醇胺作取代试剂,合成出三嗪衍生物。
有机硅系阻燃剂是一种新型环境友好型阻燃剂,也是一种成炭型抑烟剂。它在赋予高聚物优异阻燃抑烟性能的同时,还能改善材料的加工性能及提高材料的机械强度,特别是低温冲击强度。目前市场上提供的有机硅系阻燃剂主要有美国通用电器公司生产的SFR-100,可与多种协同剂如硬脂酸盐、多磷酸胺与季戊四醇混合物、氢氧化铝等并用,目前已用于阻燃聚烯竖,低用量即可满足一般阻燃要求,高用量可赋予基材优异的阻燃性和抑烟性。
无卤阻燃剂未来的发展方向主要集中在以下几个方面:
1.无机阻燃剂的超细化处理;
2.不同阻燃剂之间的协同效应;
3.无机阻燃剂的多功能化;
4.有机阻燃剂的高分子量化;
5.新型、高效、环保阻燃剂的开发。
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