無鹵阻燃與有鹵阻燃優缺點分析
- 發布時間：2019-08-10 08-10 11:39 作者：阻燃劑材料
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一、何為無鹵阻燃材料？——資源節約與環境友好
1)背景
隨著社會的進步和工業化進程的不斷加速，人們對材料也不斷提出新的、更高的要求。尤其對以石油化工與煤化工為主要來源的高分子材料，不但要求材料本身滿足其必需的性能標準，而且材料的制備和應用也要符合資源節約型、環境友好型的特點。近年來，隨著綠色化學和工藝的發展，無鹵阻燃技術已日臻成熟。
2）無鹵阻燃材料
以綠色化學和技術為基礎開發的阻燃材料稱為無鹵阻燃材料，亦可稱為清潔阻燃材料或生態型阻燃材料。狹義地講，無鹵阻燃材料即是指使用無鹵阻燃劑阻燃的材料。按照國外學者深層次的理解，無鹵阻燃技術是以綠色化學和阻燃技術為基礎，貫穿于原料選擇、阻燃材料及成品設計、制造工藝及廢棄物處理等整個生態環節，并且對人類和環境友好，盡可能利用再生資源或可以循環使用的材料，在確保材料有足夠的消防安全的前提下，以最低的資源和環境代價制造的阻燃材料。
二、何為無鹵？——無鹵行業定義與標準
眾所周知，鹵-銻阻燃體系有著高效穩定的阻燃效果，但是其多方面的劣勢使其在世界范圍內正經歷一場逐漸被取而代之的革命：
首先含有鹵素的塑膠材料在燃燒過程中，一方面產生大量有毒氣體，另一方面還會生成大量的濃密煙霧。根據權威數據統計，火災中的死亡事故有80%以上是材料燃燒產生的濃煙和有毒氣體造成的；其次燃燒時會釋放鹵化氫氣體，鹵化氫溶于水，在空氣中與水汽結合會形成酸雨對建筑、農作物、人體健康等造成不同程度的損害；最后，其加工受熱條件下會釋放出少量鹵化氫，對機器或模具造成腐蝕。
而工業界中一般不限制鹵素中氟（F）、碘(I)和砹(At)的含量，無鹵的釋義只規定了氯（Cl）和溴（Br）兩種元素在材料或制品中的各自含量和總含量的限定值。世界各個標準組織對無鹵的規定也是一致的，如下表所示：
三、無鹵阻燃PP的使命——電子電器與家電行業的探求者
聚丙烯（PP）具有密度小、剛性好、強度高、耐化學藥品等優點，而且加工性能優異，被廣泛用于電子電器、家電、汽車等行業。
同時，由于PP價格低廉、產品型號多、改性方法齊全，使其最有希望實現通用塑料的工程化。阻燃性能優異的PP材料即是其工程化領域的重要部分，而無鹵阻燃PP正是在這樣的背景下應運而生，成為了電子電器與家電行業的探求者！
四、塑料中鹵素危害性的主要表現：
1. 加工受熱條件下會釋放出少量鹵化氫，腐蝕機器或模具;
2. 燃燒時會釋放鹵化氫氣體，鹵化氫溶于水，在空氣中與水汽結合會形成酸雨；
3. 燃燒過程中，一方面產生大量有毒氣體，另一方面還會生成大量的濃密煙霧， 根據權威數據統計，火災中的死亡事故有80%以上是材料燃燒產生的濃煙和有毒氣體造成的。
五、無鹵和有鹵的優點列舉：
1.有鹵材料的優點
近幾年，雖然無鹵阻燃以迅雷不及掩耳之勢向前發展，但這并未否定有鹵阻燃產品的價值。
含鹵阻燃劑是目前塑料橡塑材料中阻燃應用最多的阻燃劑產品，主要是其為有機阻燃劑，化學性質呈惰性，與塑料的相容性比較好。歐盟的Rosh指令認為含鹵阻燃劑中八溴聯苯醚和五溴聯苯醚燃燒產生二惡英，列入禁止使用目錄，十溴聯苯醚也因為具有爭議作為不建議使用的阻燃劑，然而大多數含鹵阻燃劑還沒有被完全禁止使用，因為目前也很難找到一款真正完全取代其的產品。
人們看到含鹵阻燃PP的好的力學性能的同時也看到了無鹵阻燃PP低發煙量的優點。看到含鹵阻燃PP阻燃劑添加量少的同時也在欣賞無鹵阻燃高的GWIT。看到含鹵阻燃PP易加工同時也看到了無鹵阻燃PP合成原料的持續與可再生。
人們看到含鹵阻燃PP染色性差的同時也在承受著無鹵阻燃PP大色差的困擾。諸多特征，彼此都是其它所不能替代的。凡事沒絕對，有鹵還是無鹵，選材要從實際出發。要求把得準，選材才到位
2. 無鹵材料的優點
無鹵阻燃PP作為“綠色”環保產品。不僅有低發煙的特征，還有質輕的優點。20%礦物協效含鹵阻燃PP的密度約1.30左右，普通阻燃PP密度約1.05左右。同樣質量的無鹵產品打出產品的個數是含鹵產品的1.24倍，同樣價格產品無鹵阻燃產品的優勢可見一斑。
阻燃材料發展到今天，滿足UL94-V0早已不是新聞，同樣的阻燃等級要求條件下，GWIT時常成為人們選材的關鍵因素。非明火條件下，無鹵阻燃PP的GWIT約為850℃，而含鹵阻燃PP的750℃條件下已經燃燒。無鹵阻燃劑成就了無鹵阻燃PP的不可替代的優點的同時也造就了不可回避的缺點、注塑模具較大或結構較復雜的情況下，無鹵阻燃劑中小分子聚磷酸銨分解產生磷酸、遷移到制件表面導致制件易“沾灰”的同時也易“粘模”，在較長時間熱停留顏色變化的同時制件表面也較差，而含鹵阻燃PP卻完全不存在這樣的現象。
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