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隨著中國合成材料工業(yè)的發(fā)展和應用領域的不斷拓展,阻燃劑在化學建材、電子電器、交通運輸、航天航空、日用家具、室內裝飾、衣食住行等各個領域中具有廣闊的市場前景。此外,煤田、油田、森林滅火等領域也促進了中國阻燃、滅火劑生產(chǎn)較快的發(fā)展。中國阻燃劑已發(fā)展成為僅次于增塑劑的第二大高分子材料改性添加劑,目前的生產(chǎn)能力20萬t/a左右,年生產(chǎn)量在15萬-17萬t之間,年消費量20萬t左右。不足部分主要從美國和以色列進口,進口的主要品種為有機溴及鹵—磷系阻燃劑。我國目前有1000多家阻燃劑生產(chǎn)企業(yè),中國阻燃劑生產(chǎn)主要為溴磷系列,其中溴系阻燃劑是重要的系列,約占中國有機阻燃劑的30%。
國內阻燃劑的品種和消費量還是以有機阻燃劑為主,無機阻燃劑生產(chǎn)和消費量還較少,但近年來發(fā)展勢頭較好,市場潛力較大。阻燃劑中常用的鹵系阻燃劑雖然具有其他阻燃劑系列無可比擬的性,但是它對環(huán)境和人的危害是不可忽視的。環(huán)保問題是助劑開發(fā)和應用商關注的焦點,所以國內外一直在調整阻燃劑的產(chǎn)品結構,加大環(huán)保型阻燃劑的開發(fā)。
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環(huán)保型阻燃劑應用和生產(chǎn)現(xiàn)狀
隨著人們環(huán)保、安全、健康意識的日益增強,開始把環(huán)保型阻燃劑作為研究開發(fā)和應用的,并已經(jīng)取得了一定的成果。阻燃劑按有效元素分類,可分為磷系、氯系、溴系和銻基、鋁基、硼基阻燃劑等。本文根據(jù)阻燃有效元素將阻燃劑分為無鹵阻燃劑、溴系阻燃劑、鹵—磷協(xié)同阻燃劑及其他阻燃劑四個種類,分別介紹其中幾種環(huán)保且具有應用前景的阻燃劑。
1.1無鹵阻燃劑
無鹵、低煙、低毒的環(huán)保型阻燃劑一直是人們追求的目標,近年來全球一些阻燃劑供應和應用商對阻燃無鹵化表現(xiàn)出較高熱情,對無鹵阻燃劑及阻燃材料的開發(fā)也投入了很大的力量。據(jù)分析,無鹵阻燃劑主要品種為磷系阻燃劑及無機水合物。前者主要包括紅磷阻燃劑,無機磷系的聚磷酸銨(APP)、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸酯等,有機磷系的非鹵磷酸酯等。后者主要包括氫氧化鎂、氫氧化鋁、改性材料如水滑石等。聚磷酸銨、水滑石為該系列環(huán)保型且市場前景較好的代表產(chǎn)品,以下就這兩種產(chǎn)品展開分析。
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聚磷酸銨(ammoniumpolyphosphate,簡稱為APP)是長鏈狀含磷、氮的無機聚合物,其分子通式為:(NH4P03)n。由于其具有化學穩(wěn)定性好、吸濕性小、分散性優(yōu)良、比重小、毒性低等優(yōu)點,近年來廣泛用于塑料、橡膠、纖維作阻燃處理劑;還可用于配制膨脹性防火涂料,用于船舶、火車、電纜及高層建筑的防火處理;也用于生產(chǎn)干粉滅火劑,用于煤田、油井、森林大面積滅火;此外,還可作肥料用。聚磷酸銨的聚合度是決定其作為阻燃劑產(chǎn)品質量的關鍵,聚合度越高,阻燃防火效果越好。國內已經(jīng)有聚合度超過100的產(chǎn)品,而國外APP(聚磷酸銨)的聚合度在500以上已是常見。國內聚磷酸銨研制始于1978年,經(jīng)過20多年的發(fā)展,中國聚磷酸銨生產(chǎn)已具有一定的基礎,基本上適應了的需要。2005年中國聚磷酸銨產(chǎn)量超過2萬t,除滿足國內需求外還有少量出口。中國聚磷酸銨生產(chǎn)能力主要集中于西南、華東和中南地區(qū),以西南地區(qū)產(chǎn)量大,其次為華東和中南地區(qū)。華北、東北、西北等地區(qū)很少有聚磷酸銨生產(chǎn)。國內聚磷酸銨生產(chǎn)裝置規(guī)模較小,大生產(chǎn)廠是山東淄博賽達阻燃新材料有限責任公司和什邡市長豐化工有限公司,裝置規(guī)模皆為3000t/a,榮泰裝置規(guī)模也已達到3000t/a。其次是上海新華阻燃劑總廠,生產(chǎn)規(guī)模為2000t/a。一般裝置規(guī)模為400-1000t/a,小生產(chǎn)規(guī)模僅300t/a。隨著聚磷酸銨消費市場的不斷擴大,其產(chǎn)量將繼續(xù)增加。
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