含氮本质阻燃高聚物研究新进展
本质阻燃高聚物阻燃效能持久,不存在挥发、溶出及迁移的问题,且可实现分子内协同阻燃效应又为环境兼容,故近年日益崭露头角。这一领域不断取得最新研究进展,包括本质阻燃环氧树脂、聚酰胺、聚酰亚胺及聚氨酯等。其合成方法及性能如何?
进入21世纪,环保及阻燃均对天然及合成高聚物的使用提出了更严格的要求,采用常规阻燃剂以降低高聚物可燃性的方法受到环保法规的限制。为了同时满足阻燃标准及环保法规的规定,开发新型无卤阻燃高分子材料势在必行。这类材料应具有优异的热氧化稳定性、良好的阻燃性,对人类健康及环境无毒害性或低毒,在高温下能保持足够的强度,价格可为用户承受,且相对易于加工和回收等性能。可以预计在不远的将来,由于厂商的自愿行为和相关立法,卤系阻燃剂及其阻燃的高分子材料的用量将会有所减少。
近期人们正在致力于研究—些无卤的本质阻燃高聚物。这类高聚物不需阻燃处理,即可满足严格的防火要求且对环境友好。与常规阻燃高聚物相比,本质阻燃高聚物不存在阻燃剂挥发、溶出、迁移和渗出问题,且在阻燃元素含量相同的情况下,阻燃效率较高和持久。特别是在这类高聚物分子中同时引入多种阻燃元素,可产生分子内协同阻燃效应,它比多种阻燃剂物理混合所产生的协同阻燃效应更佳。目前本质阻燃高聚物还由于合成、加工及价格等方面的局限,大多仍处于实验室研制阶段,但它代表阻燃高分子材料的发展方向值得关注。
关于含氮本质阻燃聚氨酯材料,目前已经取得了突破性进展。由浙江湖州创新聚氨酯科技有限公司开发的无卤阻燃聚醚多元醇,其5000吨工业化装置已经投产。阻燃聚醚SPPG280系列产品,可用于生产床垫、家具、玩具等普通软泡,无须添加任何阻燃剂或阻燃填料,可以通过美标、英标。SPPG280也可以各种比例与PPG混用。当以20-30份数添加时,其阻燃效率相当于V6的5-8份数。当以5:5的比例添加,制造65密度的软泡,其LOI数值达到41%。阻燃聚醚多元醇POP290系列产品,用于生产高回弹软泡,如床垫、家具、座椅等。无须添加任何阻燃剂或阻燃填料,易通过英标。而其环保性能尤其卓越。无卤、无苯乙烯/丙烯晴、低烟、低烟毒性、永久阻燃等特性,使其成为绿色PU阻燃体系的领军者。