巴黎时刻2019 年4 月15 日18时50 分，正在翻修中的世界文化珍宝、有着近800 年前史的巴黎圣母院燃起熊熊大火，曾在很多名著中露脸的教堂顶哥特式尖塔在众目睽睽之下轰然崩塌，这座人类前史上巨大的修建，遭受了迄今空前的一次浩劫。世界各地的人们难掩怜惜之情，作为塑料职业的从业人员，很多人再一次将目光转向阻燃范畴。
早在约公元前450 年，古希腊人将木材浸渍于硫酸铝钾溶液中赋予木材阻燃的特性，这是关于阻燃剂最早的记载。前期的阻燃剂首要是用于木材及织物中，经过水溶液浸渍的办法，将无机盐增加到纤维间隙间，以完成阻燃性。直至20世纪30 时代，阻燃剂才在树脂材猜中得到运用。20 世纪60 时代，溴系阻燃剂现已成为规划化出产的化工品，在许多树脂材猜中都有运用。在尔后的五六十年里，阻燃剂工业逐步开展壮大，产生了许许多多的阻燃剂产品，触及的产品运用范畴也在敏捷扩展。
不同的元素一般在阻燃剂中有着特定的功用。Mg、Al 的氢氧化物首要用于无卤电缆料；N、P 是最首要的无卤阻燃剂的创制元素；Br、Sb 的协效系统在许多树脂中有优异体现；PVC 的阻燃一般是由Cl 元素完成的；Ti、Zr、Mo、Cu、Zn、Sn 等的化合物常常作为协效剂参加阻燃剂系统的构筑。溴锑协效系统无疑是阻燃剂创制以来适用面最广、作用最好的阻燃剂系统，其加工性及再利用功能也是十分优异的。
可是，自1986 年以来，在阻燃范畴范围内，打开了对溴系阻燃剂及其阻燃资料在燃烧和高温降解时产生的毒性与对环境影响的争议。依据人类对环境保护的需求，无卤化的研讨和开发得以敏捷打开。
世界上对阻燃剂无卤化最具影响力的是REACH 指令（全称为《化学品的注册、评价、授权和约束》）和RoHS 指令（全称为《关于约束在电子电器设备中运用某些有害成分的指令》）。
北欧、美国、日本及我国都有相类似的法规或指令公布。笔者个人的了解是，无卤化并非是一个排他性的概念，无卤化的意图也并非要彻底筛选卤系阻燃剂，而应当是在绝大多数场合，在赋予资料阻燃功能时，能够存在一个无卤的选项。
举例来说，家用电器的外部触摸部分，能够选用愈加安全的无卤原料；产品内部塑料件，在相对狭小的空间内一旦被点燃，溴系阻燃剂的气相阻燃作用往往会有更好的体现；电线、电池、电芯等触摸的树脂资料常常充任引火源的人物，选用无卤原料更简单完成短路不起燃的要求。在适宜的部件选用适宜的资料，这是产品工程师及资料工程师的重要任务。
无卤阻燃剂经过五六十年的开展，现已形成了十分多的品类，大分子规划、纳米复合等技能在阻燃剂范畴也有很多的运用研究，本文将首要就已商场化并得到老练运用阻燃系统状况及其特色进行介绍。
无卤阻燃电缆料一般是选用氢氧化铝、氢氧化镁完成无卤阻燃的。一般是由55-60% 氢氧化铝与乙烯- 醋酸乙烯聚合物、聚乙烯、相容剂、抗氧剂、润滑剂等组分构成。因为粉体含量高，阻燃剂的质量对终究产品的影响巨大。线缆外表粗糙、拉伸强度不行、易开裂等都是比较常见的现象。有用的混炼和洽的相容剂能很大程度上处理这类问题，因而，与一般改性料选用双螺杆挤出机造粒不同，无卤电缆料的加工一般会选用密炼机与双阶挤出机进行造粒。在阻燃剂的质量挑选方面，纯度、白度、粒径是企业愈加关怀的中心目标。国内出产厂家较多，功能良莠不齐，世界出产企业中，以美国雅宝品类为多，功能也很好。
聚磷酸铵（APP）是较早得到广泛运用的无卤阻燃剂组分之一，前期的产品组成为APP 充任酸源、增加三聚氰胺（MA）充任气源、季戊四醇（PER）充任成炭剂，其份额大致为APP：MA：PER = 7: 2: 1。可是APP 存在必定水溶性，加工过程中易呈现水滑现象；MA 在加工中提高后会粘附在磨具上，会增加模具的整理频次； PER 的富羟基结构增加了产品的吸湿性，对加工和贮存都有晦气影响。而近几年，APP 比较好的运用办法，是与三嗪成炭剂（CFA）复配（一般CFA 含量为20-25%），所得无卤阻燃剂的功能比原有系统功率稍高，增加量可下降2-3 个百分点，加工功能也更好。
APP 依据聚合度不同一般分为I 型和II 型。I 型水溶性强，常用于木材，纸张等的浸渍阻燃；树脂运用的APP 一般是II 型的（均匀聚合度大于1000）。国内的出产厂家中，以浙江旭森、清远普赛呋、杭州捷尔思为主。世界出产企业中，德国Budenheim 的产品，聚合度高，分子量散布窄，相应的价格也更高。与世界产品比较，国内产品的均匀聚合度现已能够到达世界水准，但分子量散布更宽，低聚合度物质的存在更易导致水滑、分出等问题的产生。
焦磷酸哌嗪系统阻燃剂是近几年开展起来的一个新的系统产品。从结构来讲，它与APP 相同都归于磷酸盐类聚合物。但不同的是，焦磷酸哌嗪不仅是好的酸源，更是优异的成炭剂。一般焦磷酸哌嗪与MPP 依照大致6:4 的份额复配，即可构筑完好的阻燃系统，无需别的增加成炭剂。该系统阻燃剂功率更高，相同环境中，比APP 系统的阻燃剂增加量低5-10 个百分点。
一起，该系统在填料系统（滑石粉、硫酸钡、碳酸钙、硅灰石等）、增强系统（一般是玻璃纤维）中都有着更好的兼容性。可是焦磷酸哌嗪十分简单聚会，经过外表包覆能够必定程度改进其聚会状况。但在加工过程中，晦气的加工条件仍旧会引发聚会，然后导致阻燃性下降，外表白点等问题的呈现。国内焦磷酸哌嗪系统阻燃剂的出产企业不多，包含上海化工研究院、四川精化院、康诺德等公司有产品供给；世界方面，日本艾迪科株式会社性的产品，白度更高、涣散性更好，相应的价格也愈加贵重。
二乙基次磷酸铝系统阻燃剂是现在尼龙、聚酯材猜中，干流的无卤阻燃剂系统。一般来说，二乙基次磷酸铝与MPP 或许MCA 复配运用，一般份额为6:4，选用MCA 时，火热丝作用会更优，可是力学丢失大；选用MPP 时，火热丝作用较差，可是力学丢失小。与MPP的复配是现在市道的干流调配。该类无卤阻燃剂最大的运用环境是玻纤增强的PA6 及PA66 环境。30% 玻纤增强系统的增加量13-15%，非增强状况下，阻燃剂用量需增加3-5 个百分点。国内有多家厂家供给该系列产品，世界方面德国科莱恩具有品种繁多的二乙基次磷酸铝系列产品，并持有多项相应的技能专利。其产品热安稳更高、加工性也更好。
而无卤阻燃剂加工的中心问题，是在确保混炼作用的前提下，操控熔体的实践温度，使其不要超越阻燃剂的分化温度。双螺杆挤出机的温度设置是与螺杆排布相关的。运送段冲突生热小，物料温度低于机筒温度，温度较高能够确保树脂塑化；剪切段冲突生热大，物料实践温度高于机筒温度，设置低温有利于避免物料分化。
无卤阻燃剂加工的螺杆条件，弱剪切是职业知识，可是什么程度的弱剪切是恰当的，不同技能人员有不同的了解。一般，咱们主张更多地选用弱剪切模块，而尽量少地选用90o剪切模块，以多段弱剪切的方式替代强系统中，选用齿轮盘而非强剪切完成对长纤的堵截；对反螺纹的运用也要稳重，应最低极限运用反螺纹。而在注塑方面，与溴系阻燃剂不同的是，无卤阻燃剂对熔融指数的影响是显着的。注塑机浇口过小会导致充模不满；而低熔指小浇口会导致冲突力过大，从而导致阻燃剂分化，样件外表劣化等问题；一般的处理战略是扩展浇口尺度，而大尺度模具应当增加浇口数。
与此相反，国内许多改性塑料企业尤其是一些规划较小的企业，对无卤阻燃系统还缺少知道。他们许多未加工过阻燃改性料，或许只加工过有卤阻燃改性料。在选用无卤阻燃剂时，片面地期望在不改动任何工艺的前提下进行直接替换。
以有卤阻燃改性料的加工条件加工无卤阻燃改性料，往往会使操作者得出无卤阻燃剂作用很差，简单分化发泡，难以加工等不正确的定论。能够十分肯定地说，假如没有相对配套的工艺条件，要做好无卤阻燃根本上是不可能的。而另一方面，因为环保、方针、本钱等原因，无卤阻燃剂成为越来越多企业逃避不开的一种挑选。
我国是一个“富磷、富氮、贫溴”的国家，溴元素提取本钱更高，且跟着近年来国家环保大战略的遵循，进一步推高了溴系阻燃剂的价格。干流溴系阻燃剂中十溴二苯乙烷的价格根本维持在48000-55000 元/ 吨，导致溴系阻燃剂的运用本钱已高于无卤阻燃剂，这也为无卤阻燃剂的进一步开展发明了商场条件。此外，下流厂家对无卤的喜爱，也增强了改性企业选用无卤阻燃剂的志愿。
无卤阻燃剂的开展，同许多范畴相同，国外技能领先于国内。可是跟着近几年技能开展进入瓶颈期，国内外的技能距离逐步缩小，而现有最显着的距离在于工业操控方面。国外产品在产品批次安稳性、热分化温度、分子量操控、外表处理等方面做得更好，相应的产品质量也更高；国内阻燃剂尽管产品质量相对较低，但性价比高是中心竞赛优势。
当下的5-10 年，是无卤阻燃剂可贵的开展机遇期，世界范围火安全意识的提高、运用技能的堆集、相对本钱的下降，以及方针的助推，会推进无卤阻燃剂进一步蚕食溴系阻燃剂的原有商场份额，在新产品的创制过程中占有越来越重要的方位。不管从何种视点来讲，无卤化都是开展的必然趋势。而针对无卤阻燃剂现有比如易分化、难涣散、易分出等问题，专心于如下开发研究工作是职业界技能人员需要点重视的内容：
◆新系统的提出。现有的遍及观念，溴系阻燃剂环境不友好，烟毒性大，无卤阻燃剂耐温差、加工窗口窄、有必定水溶性；在大部分树脂材猜中，阻燃剂的增加量过高导致对全体功能影响严峻。职业处于“新老不接”的为难地步，职业亟待愈加高效、环保、易于加工的产品系统的提出；
◆新技能的运用。针对原有的系统产品，经过包覆技能提高相容性、耐水性；经过复配技能进一步提高功率，下降增加量；纳米复合、颗粒形状、粒径操控，以及母粒化技能，对已有产品的深度开发是如今最易见成效的办法。信任经过职业科研和技能专家的共同努力，无卤阻燃剂在改性塑猜中的运用将持续扩展，无卤阻燃剂会为公民的生命安全供给愈加有力的保证，职业的开展也会具有愈加光亮的未来。
