A família de retardadores de chama sem halogênio inclui retardadores de chama inorgânicos, retardadores de chama de expansão sem halogênio, retardadores de chama de fósforo orgânico, retardadores de chama de silício orgânico e retardadores de chamas de nitrogênio.
1, retardador de chama inorgânica
Os retardadores de chama inorgânicos têm as vantagens de boa estabilidade, baixa toxicidade ou não toxicidade, não voláteis e não facilmente precipitadas de plásticos durante o armazenamento, fontes de matéria-prima abundantes, preço baixo e funções duplas de retardância e enchimento de chama; E ambientalmente amigável, é um retardador de chama muito promissor. Os retardadores de chama inorgânicos incluem principalmente SB2O3, AL (OH) 3, mg (OH) 2, série inorgânica de fósforo, etc.
1. Trioxido de antimônio
O trióxido de antimônio (SB2O3) é o tipo mais amplamente usado de retardador de chama inorgânica. Devido à sua baixa eficácia quando usada sozinha, é frequentemente usado em combinação com halogenetos orgânicos para obter efeitos sinérgicos, conhecidos como sinergistas. Possui excelente efeito retardador de chama e pode ser amplamente utilizado em plásticos como PVC, poliolefina e poliéster. Mas tem um efeito estimulante no nariz, nos olhos e na garganta. A inalação no corpo pode irritar os órgãos respiratórios, e o contato com a pele pode causar dermatite. Deve -se ter cuidado ao usá -lo.
2. Hidróxido de alumínio
O hidróxido de alumínio Al (OH) 3 é comumente referido como alumina hidratada. É um pó cristalino fino branco contendo 34,4% de água cristalina, desidratada a temperaturas acima de 200 graus e pode absorver uma grande quantidade de calor. Além disso, quando o hidróxido de alumínio é adicionado aos plásticos, a fumaça branca liberada durante a combustão dilui a fumaça preta produzida pela combustão de polímeros, fornecendo um efeito de mascaramento e reduzindo a fumaça e os gases tóxicos.
3. Hidróxido de magnésio
O hidróxido de magnésio Mg (OH) 2 possui propriedades retardantes de chama ligeiramente inferiores em comparação com o hidróxido de alumínio, e sua adição nos plásticos em grandes quantidades pode afetar a força mecânica. Após o tratamento da superfície com agentes de acoplamento, sua adesão à resina pode ser melhorada, fazendo com que ele tenha funções de retardador de chama e preenchimento. Comumente usado em EP, PF, UP, ABS, PVC, PE, etc.
4. Retardadores inorgânicos de chama de fósforo
Os retardadores inorgânicos de chama de fósforo se referem principalmente ao fósforo vermelho. É um retardador de chama de alto desempenho, com alta eficiência, supressão de fumaça, baixa toxicidade e outros efeitos retardantes da chama. Ele tem sido usado como retardador de chama há mais de 20 anos e é altamente valorizado. Pode ser amplamente utilizado em materiais de polímero, como PA, PP, PE, PET, ABS, borracha, materiais de cabo sem fumaça de fumaça, etc.
5. Outros retardadores de chama inorgânicos
Outros retardadores de chama inorgânicos incluem intensificadores retardadores de chama, supressores de fumaça retardantes da chama e alguns retardadores de chama menos usados, incluindo principalmente compostos de molibdênio, boratos, silicatos em camadas, compostos de zinco (smotanato de zinco são sufocantes de zinco. Geralmente, são utilizados trióxido de molibdênio e molibdato de amônio. Os Estados Unidos desenvolveram uma série de supressores de fumaça de molibdato livre de amônio que podem suportar temperaturas de processamento acima de 200 graus.
2, retardador de chama em expansão livre de halogênio
O retardador de chama de halogênio zero (IFR) é um retardador de chama livre de halogênio composto principalmente de fósforo e nitrogênio. Tem as vantagens de alta retardância de chama, sem gotículas de fusão, excelente resistência à exposição prolongada ou repetida a chamas, livre de halogênio, livre de óxido antimônio, baixa fumaça, não-tóxica e não corrosiva geração de gás.
O IFR consiste principalmente em três partes: a primeira parte é a fonte ácida, também conhecida como agente desidratante ou promotor de carbonização. Geralmente, ácidos inorgânicos ou compostos de ácido inorgânico, como ácido fosfórico, ácido sulfúrico, ácido bórico, sais de fosfato de amônio, ésteres de fosfato e polifosfato de amônio (APP), podem reagir com resinas para promover a formação de carbídeos; A segunda parte é a fonte de carvão, também conhecida como agente de carvão, composta principalmente por alguns compostos de poli -hidroxi ou carboidratos com alto teor de carbono, como amido, pentaeritritol (PER) e seus dímeros e trimers, etc; A terceira parte é a fonte de gás, também conhecida como fonte de espuma, que pode liberar gases inertes, como compostos contendo nitrogênio, como uréia, melamina (MEL), melamina, aplicativo, etc.
Devido à higroscopicidade, alta dose e baixa compatibilidade com plásticos de retardadores de chama comuns, é necessário modificá -los para melhorar sua compatibilidade com os plásticos ou compartilhá -los com substâncias com efeitos sinérgicos para aumentar o retardância da chama.
3, retardadores de chama organofosforado
Entre vários retardadores de chama, os retardadores de chama baseados em fósforo, especialmente os retardadores de chama baseados em fósforo orgânico, ocupam uma posição importante. A pesquisa sobre retardadores de chamas de fósforo orgânico começou no início deste século. A maioria dos retardadores de chama de fósforo orgânico tem as vantagens de baixa fumaça, não tóxico, baixo halogênio e sem halogênio, que estão alinhados com a direção de desenvolvimento dos retardadores de chama e têm boas perspectivas de desenvolvimento. Os retardadores de chamas de fósforo orgânico incluem ésteres de fosfato, ésteres de hipofosfita, fosfonatos, sais de fósforo orgânico e fósforo oxidado, bem como compostos heterocíclicos de fósforo, mais utilizados são esterres fosfato e fosfato (fosfonato).
Devido aos problemas de alta volatilidade, baixa estabilidade térmica e toxicidade de retardadores de chama de halogênio em fósforo em retardadores de chama de fósforo orgânico anteriormente industrializados, um grande número de novos retardadores de chama de fósforo orgânico foram desenvolvidos domesticamente e internacionalmente nos últimos anos e alguns já foram industrializados. Além disso, os retardadores de chama usando nitrogênio e silício como elementos retardantes da chama também receberam atenção generalizada devido à sua alta eficiência, baixa fumaça, baixa toxicidade e vantagens de proteção ambiental verde. Portanto, no projeto molecular de retardadores de chama de fósforo orgânico, retardadores de chama de nitrogênio em fósforo ou retardadores de chama de silício de fósforo obtidos pela introdução de elementos de nitrogênio ou silício geralmente podem exercer um efeito retardador de chama sinérgica de ambos.
O BDP e o RDP são novos retardadores de chama de fósforo orgânico sem halogênio e ecológicos desenvolvidos nos últimos anos, e suas fórmulas estruturais são mostradas na figura acima. Comparados com os retardadores tradicionais de chama de fósforo orgânico, eles têm as características de alto peso molecular, alta estabilidade térmica, baixa volatilidade e alta eficiência retardante de chama. O BDP é ligeiramente superior ao RDP em estabilidade térmica e estabilidade hidrolítica. Como retardador de chama aditivo, o BDP é usado principalmente em plásticos de engenharia termoplástica, como misturas de PC/ABS, polietileno e poliuretano de espuma, mostrando excelente retardância de chama.
4, retardador de chama de silício orgânico
O retardador de chama de silício orgânico é um novo tipo de alta eficiência, baixa toxicidade, anti-fusão e anti-pingando, retardador de chama sem halogênio ecológico e também um supressor de fumaça do tipo char. Os retardadores de chama de silício orgânico não apenas dotam do substrato com excelentes propriedades retardantes da chama, mas também melhoram o desempenho do processamento, a resistência ao calor e outras propriedades do substrato. Atualmente, os principais tipos de retardadores de chama de silício orgânico são retardadores de chama de resina de silicone e retardadores de chama de polidimetilsiloxano. O método de retardância da chama pode ser adicionar diretamente retardadores de chama de silício orgânico aos plásticos ou incorporar alguns grupos funcionais (como grupos hidroxil, amino ou epóxi) de segmentos de polissiloxano em alguns polímeros.
5, retardadores de chama à base de nitrogênio
A pesquisa sobre retardadores de chama à base de nitrogênio começou relativamente tarde e, atualmente, não há muitas variedades usadas, principalmente o tipo aditivo. Os retardadores de chama à base de nitrogênio comumente usados incluem melamina, ácido cianúrico de melamina (MCA), etc. retardadores de chama à base de nitrogênio, como um retardador de chama novo e eficiente, têm sido amplamente estudados e valorizados no mercado interno e internacionalmente nos últimos anos. De acordo com os relatórios atuais da literatura, o uso de retardadores de chama à base de nitrogênio sozinho tem efeitos retardantes de chama inadequados, mas o sistema retardador de chama formado pela combinação com fósforo contendo retardadores de chama tem bons efeitos retardantes da chama.
