Họ của chất chống cháy không chứa halogen bao gồm chất chống cháy vô cơ, chất chống cháy ngọn lửa không có halogen, chất chống cháy phốt pho hữu cơ, chất chống cháy ngọn lửa hữu cơ và chất chống cháy nitơ.
1, chất chống cháy vô cơ
Chất chống cháy vô cơ có những ưu điểm của sự ổn định tốt, độc tính thấp hoặc không độc tính, không bay hơi và không dễ dàng kết tủa từ nhựa trong quá trình lưu trữ, nguồn nguyên liệu thô, giá thấp và chức năng kép của khả năng chống cháy và làm đầy; Và thân thiện với môi trường, nó là một chất chống cháy rất hứa hẹn. Chất làm chậm ngọn lửa vô cơ chủ yếu bao gồm SB2O3, AL (OH) 3, Mg (OH) 2, Sê -ri phốt pho vô cơ, v.v.
1. Antimon Trioxide
Antimon trioxide (SB2O3) là loại chất chống cháy vô cơ được sử dụng rộng rãi nhất. Do hiệu quả kém của nó khi được sử dụng một mình, nó thường được sử dụng kết hợp với các halogen hữu cơ để đạt được các hiệu ứng hiệp đồng, được gọi là những người phối hợp. Nó có tác dụng làm chậm ngọn lửa tuyệt vời và có thể được sử dụng rộng rãi trong các loại nhựa như PVC, polyolefin và polyester. Nhưng nó có tác dụng kích thích trên mũi, mắt và cổ họng. Hít vào cơ thể có thể kích thích các cơ quan hô hấp, và tiếp xúc với da có thể gây viêm da. Cần thận trọng khi sử dụng nó.
2. Nhôm hydroxit
Nhôm hydroxit al (OH) 3 thường được gọi là alumina ngậm nước. Nó là một loại bột tinh thể mịn màu trắng chứa 34,4% nước tinh thể, mất nước ở nhiệt độ trên 200 độ và có thể hấp thụ một lượng lớn nhiệt. Ngoài ra, khi nhôm hydroxit được thêm vào nhựa, khói trắng được giải phóng trong quá trình đốt cháy làm loãng khói đen được tạo ra bởi quá trình đốt cháy polymer, cung cấp hiệu ứng mặt nạ và giảm khói và khí độc hại.
3. Magiê hydroxit
Magiê hydroxit Mg (OH) 2 có đặc tính chống cháy hơi kém hơn so với nhôm hydroxit và sự bổ sung của nó trong nhựa với số lượng lớn có thể ảnh hưởng đến cường độ cơ học. Sau khi xử lý bề mặt với các tác nhân khớp nối, độ bám dính của nó với nhựa có thể được cải thiện, làm cho nó có cả chất chống cháy và chức năng làm đầy. Thường được sử dụng trong EP, PF, UP, ABS, PVC, PE, v.v.
4. Chất chống cháy phốt pho vô cơ
Chất chống cháy phốt pho vô cơ chủ yếu đề cập đến phốt pho đỏ. Nó là một chất chống cháy ngọn lửa hiệu suất cao với hiệu quả cao, ức chế khói, độc tính thấp và các hiệu ứng chống cháy khác. Nó đã được sử dụng như một chất chống cháy trong hơn 20 năm và được đánh giá cao. Nó có thể được sử dụng rộng rãi trong các vật liệu polymer như PA, PP, PE, PET, ABS, cao su, vật liệu cáp không có khói thấp, v.v.
5.
Các chất chống chống cháy vô cơ khác bao gồm các chất tăng cường chống cháy, chất ức chế khói chống cháy và một số chất chống cháy ngọn lửa thường được sử dụng, chủ yếu bao gồm các hợp chất molypden, borates, silicat phân lớp, các hợp chất thiếc (kẽm stannate và kẽm hydroxystannate), vv. Thông thường molypden trioxide và ammonium molybdate được sử dụng. Hoa Kỳ đã phát triển một loạt các chất ức chế khói molybdate không có amoni có thể chịu được nhiệt độ xử lý trên 200 độ.
2, chất chống cháy ngọn lửa không có halogen
Chất chống cháy halogen Zero (IFR) là chất chống cháy không chứa halogen chủ yếu bao gồm phốt pho và nitơ. Nó có những ưu điểm của độ trễ ngọn lửa cao, không có những giọt nóng chảy, khả năng kháng tuyệt vời đối với việc tiếp xúc kéo dài hoặc lặp đi lặp lại với ngọn lửa, không có halogen, không có oxit antimon, khói thấp, không độc hại và tạo ra khí không ăn mòn.
IFR chủ yếu bao gồm ba phần: phần đầu tiên là nguồn axit, còn được gọi là tác nhân khử nước hoặc chất kích thích cacbon hóa. Thông thường các axit vô cơ hoặc các hợp chất axit vô cơ, như axit photphoric, axit sunfuric, axit boric, muối ammonium phosphate, phosphate este và ammonium polyphosphate (APP), có thể phản ứng với nhựa để thúc đẩy sự hình thành các combide; Phần thứ hai là nguồn than, còn được gọi là tác nhân than, chủ yếu bao gồm một số hợp chất polyhydroxy hoặc carbohydrate có hàm lượng carbon cao, như tinh bột, pentaerythritol (PER) và các bộ điều chỉnh và trimers của nó, v.v. Phần thứ ba là nguồn khí, còn được gọi là nguồn tạo bọt, có thể giải phóng các loại khí trơ như các hợp chất chứa nitơ như urê, melamine (MEL), melamine, APP, v.v.
Do khả năng hút ẩm, liều lượng cao và khả năng tương thích kém với nhựa của chất chống cháy thông thường, cần phải sửa đổi chúng để cải thiện khả năng tương thích với nhựa hoặc chia sẻ chúng với các chất có tác dụng hiệp đồng để tăng cường độ trễ của ngọn lửa.
3, chất chống cháy ngọn lửa organophosphorus
Trong số các chất làm chậm ngọn lửa khác nhau, chất làm chậm ngọn lửa dựa trên phốt pho, đặc biệt là chất làm chậm ngọn lửa dựa trên phốt pho hữu cơ, chiếm một vị trí quan trọng. Nghiên cứu về chất chống cháy phốt pho hữu cơ bắt đầu vào đầu thế kỷ này. Hầu hết các chất chống cháy phốt pho hữu cơ đều có lợi thế của khói thấp, không độc hại, halogen thấp và không có halogen, phù hợp với hướng phát triển của chất chống cháy và có triển vọng phát triển tốt. Chất làm chậm phốt pho hữu cơ bao gồm este phosphate, este hypophosphite, phosphonate, muối phốt pho hữu cơ và phốt pho oxy hóa, cũng như các hợp chất dị vòng phốt pho và polymer phosphate (phosphonate)
Do các vấn đề về biến động cao, độ ổn định nhiệt kém và độc tính của chất chống cháy ngọn lửa halogen phốt pho trong chất chống cháy phốt pho hữu cơ công nghiệp hóa trước đây, một số lượng lớn chất chống cháy phốt pho hữu cơ mới đã được phát triển trong nước và quốc tế trong những năm gần đây và một số người đã được công nghiệp hóa. Ngoài ra, chất chống cháy sử dụng nitơ và silicon làm yếu tố chống cháy cũng đã nhận được sự chú ý rộng rãi do hiệu quả cao, khói thấp, độc tính thấp và lợi thế bảo vệ môi trường xanh. Do đó, trong thiết kế phân tử của chất chống cháy phốt pho hữu cơ, chất chống cháy ngọn lửa phốt pho hoặc chất chống cháy phốt pho silicon thu được bằng cách giới thiệu các nguyên tố nitơ hoặc silicon thường có thể tạo ra tác dụng chống cháy ngọn lửa hiệp đồng của cả hai.
BDP và RDP là chất chống cháy phốt pho hữu cơ không chứa halogen và thân thiện với môi trường mới được phát triển trong những năm gần đây và các công thức cấu trúc của chúng được thể hiện trong hình trên. So với chất chống cháy ngọn lửa hữu cơ truyền thống, chúng có đặc điểm của trọng lượng phân tử cao, độ ổn định nhiệt cao, biến động thấp và hiệu quả chống cháy cao. BDP hơi vượt trội so với RDP trong độ ổn định nhiệt và ổn định thủy phân. Là một chất chống cháy phụ gia, BDP chủ yếu được sử dụng trong các loại nhựa kỹ thuật nhiệt dẻo như hỗn hợp PC/ABS, polyetylen và polyurethane bọt, cho thấy độ trễ ngọn lửa tuyệt vời.
4, chất chống cháy ngọn lửa hữu cơ
Chất chống cháy lửa hữu cơ là một loại hiệu quả cao, độc tính thấp, chống tan chảy và chống nhỏ giọt, chất chống cháy không chứa halogen thân thiện với môi trường, và cũng là chất ức chế khói loại char. Chất làm chậm ngọn lửa hữu cơ không chỉ cung cấp chất nền với các đặc tính chống cháy tuyệt vời, mà còn cải thiện hiệu suất xử lý, khả năng chống nhiệt và các tính chất khác của chất nền. Hiện tại, các loại chất chống cháy lửa chính là chất làm chậm ngọn lửa nhựa silicon và chất chống cháy ngọn lửa polydimethylsiloxane. Phương pháp trì hoãn ngọn lửa có thể là trực tiếp thêm chất chống cháy lửa hữu cơ vào nhựa hoặc nhúng một số nhóm chức năng (như hydroxyl, amino hoặc nhóm epoxy) của các phân đoạn polysiloxane thành một số polyme.
5, Chất chống cháy dựa trên nitơ
Nghiên cứu về chất làm chậm ngọn lửa dựa trên nitơ đã bắt đầu tương đối muộn và hiện tại không có nhiều loại được sử dụng, chủ yếu là loại phụ gia. Chất làm chậm ngọn lửa dựa trên nitơ thường được sử dụng bao gồm melamine, axit cyanuric melamine (MCA), v.v. Theo các báo cáo tài liệu hiện tại, việc sử dụng các chất chống cháy dựa trên nitơ chỉ có tác dụng chống cháy ngọn lửa kém, nhưng hệ thống chống cháy ngọn lửa được hình thành bằng cách kết hợp với phốt pho có chứa chất chống cháy có tác dụng chống cháy tốt.
