膨脹阻燃劑

國(guó)內(nèi)外就隧道防火涂料研究已開(kāi)展了大量的工作。如國(guó)內(nèi)學(xué)者提出一種以硅酸鹽為主要粘結(jié)劑，以氫氧化鋁、膨脹蛭石、三硅酸鎂等為填充料，四硼酸鈉為防火助劑的隧道防火涂料；針對(duì)隧道砌體不耐高溫的特點(diǎn)，研制了一種以無(wú)機(jī)膠凝材料為主的耐潮濕環(huán)境的水硬性隧道防火涂料，該涂料可同時(shí)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)和混凝土的防火保護(hù)；開(kāi)發(fā)了一種新型的物理膨脹阻燃劑，以可膨脹石墨為主，制取了一種無(wú)鹵、環(huán)保、并具有優(yōu)良防火性能的物理膨脹型防火涂料。

而國(guó)外學(xué)者研制出建筑物表面的無(wú)機(jī)防火涂料，由水硬性白水泥、水玻璃、蛭石、膨脹珍珠巖、無(wú)機(jī)玻璃纖維等組成；推出了以海泡石、鈣硅石、增強(qiáng)纖維、高鋁水泥、無(wú)定型硅石為主要組成的防火涂料，該涂料具有很好的絕熱性和防爆裂性，可應(yīng)用于建筑物外墻、隧道等；可用于金屬和混凝土表面的防火涂料，由膨潤(rùn)土、硅酸鋁、硅灰石、硅酸鎂、玻璃微珠及一些多孔填料組成，粘結(jié)劑為水玻璃、波特蘭水泥、石膏、磷酸鹽類中的一種或幾種等。

上述報(bào)道的隧道防火涂料制造均是以水玻璃、水泥、白水泥、高鋁水泥、磷酸鹽類等無(wú)機(jī)物為粘結(jié)料，以珍珠巖、膨脹蛭石、微空硅酸鈣、硅藻土、粉煤灰玻璃微珠、海泡石粉、滑石粉等為填充骨料，以玻璃纖維、鋼纖維、聚丙烯纖維等為增強(qiáng)材料，以含結(jié)晶水的鋁、鎂、硼、鋅的氧化物等為阻燃劑，以上產(chǎn)品其組分主要由無(wú)機(jī)材料構(gòu)成。而從國(guó)內(nèi)外各類防火涂料的文獻(xiàn)專利看出，用于保護(hù)不燃性建筑結(jié)構(gòu)的涂料包括有機(jī)膨脹型厚漿涂料和輕體無(wú)機(jī)防火涂料兩類。在火災(zāi)溫度下，有機(jī)膨脹涂料的碳質(zhì)泡沫層，易逐漸消失而降低防火隔熱作用，即使是最好的涂料，涂層增至 4 mm 時(shí)，耐火極限也只有 1h 。而無(wú)機(jī)防火涂料，由于密度輕，熱導(dǎo)率小，耐火性能好，隨涂層厚度不同，可滿足 1 ～ 2h 甚至更長(zhǎng)時(shí)間的耐火要求。但純無(wú)機(jī)物構(gòu)成的防火涂料，容易出現(xiàn)硬而脆、產(chǎn)生龜裂脫落等不利情況。因此，在隧道防火涂料的研究中，一般應(yīng)采用非膨脹型、無(wú)污染的水性有機(jī)—無(wú)機(jī)復(fù)合涂料的研究技術(shù)路線。

迄今為止，有關(guān)PA的阻燃產(chǎn)品絕大多數(shù)是以含鹵化合物為基礎(chǔ)的，阻燃時(shí)產(chǎn)生的濃煙、毒性、腐蝕性氣體給生產(chǎn)、應(yīng)用和環(huán)境帶來(lái)的二次性災(zāi)害以及國(guó)際上對(duì)二惡英問(wèn)題爭(zhēng)論等原因，使得這類阻燃劑盡管在阻燃舞臺(tái)上具有舉足輕重的地位，但人們?cè)?jīng)和正在致力尋找這類阻燃劑的替代品，即無(wú)鹵阻燃劑。紅磷雖屬其中之一，但由于其顏色問(wèn)題，使得其在淺色制品中的應(yīng)用受到限制，同時(shí)其可釋放出具有毒性的磷化氫。相反，無(wú)鹵膨脹阻燃劑不僅可賦予被阻燃材料在性能等方面有較佳的綜合平衡，而且在顏色上具有較寬的適用性，因此無(wú)鹵膨脹阻燃技術(shù)已逐漸為人們所重視。有關(guān)無(wú)鹵膨脹阻燃白色尼龍66，我國(guó)尚處于基礎(chǔ)研究階段，國(guó)際市場(chǎng)白色阻燃尼龍也只是剛剛步入生產(chǎn)階段。

80年代以來(lái)，推出了以紅磷為阻燃劑的A3X系列產(chǎn)品。1995年推出的KR4455是以無(wú)機(jī)氫氧化物為阻燃劑的阻燃尼龍66產(chǎn)品，由于它改進(jìn)了無(wú)機(jī)填充料與基體樹(shù)脂的界面特性，彌補(bǔ)了此類阻燃劑對(duì)材料機(jī)械性能的影響。在其他阻燃劑品種方面，BASF也推出蜜胺類化合物為阻燃體系的產(chǎn)品KR4205。該公司推出的以紅磷為阻燃劑的阻燃產(chǎn)品會(huì)含有顏色。有一些產(chǎn)品是要求制成本色的，所以紅磷在有時(shí)候也可能會(huì)受到限制。美國(guó)Lati公司創(chuàng)造出了一種牌號(hào)為L(zhǎng)atalnid68 HZVOH的阻燃尼龍共聚物，它適用于電器和電子的薄膜制品的生產(chǎn)應(yīng)用，其加工性及抗著火的能力很好，因而可供連接器，微型插座等生產(chǎn)應(yīng)用。

國(guó)外在阻燃尼龍66的復(fù)合材料也做了研究。最近美國(guó)同盟信號(hào)公司推出了一種阻燃性尼龍包裝材料，商品名為Staticule MPP，它能控制靜電的發(fā)展，通過(guò)金屬化產(chǎn)品，公司的固化工藝取得了阻燃性并消除了靜電荷，這種新薄膜以用于制筒卷、帶、護(hù)罩和蒙布等。此外，在復(fù)合體方面，Rhodia己開(kāi)發(fā)了多種阻燃尼龍的復(fù)合體，主要是以有機(jī)的磷化物作為阻燃劑，產(chǎn)品有ehnyl C52G3MZ25等。Edward D.W等研究了鐵化合物在不含鹵素阻燃尼龍中的應(yīng)用，他們主要是利用無(wú)機(jī)鐵化合物，聚苯醚，鋅的硼酸鹽的作用來(lái)提高碳化合物的含量，以此來(lái)達(dá)到提高阻燃的效果。Piete Gijsman等人研究了三聚氰胺一氰尿酸鹽在PA6與PA“中的阻燃機(jī)理的差別，他們認(rèn)為PA6的主要降解產(chǎn)物是己內(nèi)酞胺，而PA66的主要降解產(chǎn)物是環(huán)戊酮，認(rèn)為MC在PA66中的效果要比在PA6中的好，他們還證明了MC在PA6和PA66中在350-450℃下作用發(fā)生的是化學(xué)反應(yīng)。