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聚乙烯蠟小編分析無鹵阻燃PP之“得與失” !

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2018-07-30 09:09:00【

阻燃材料應用領域非常的廣泛,有許多防火設施里面需要阻燃功能,下面青島賽諾聚乙烯蠟小編為您分析無鹵阻燃PP之“得與失”,希望對大家應用阻燃材料有所啟發。

一、何為無鹵阻燃材料?——資源節約與環境友好

1)背景

隨著社會的進步和工業化進程的不斷加速,人們對材料也不斷提出新的、更高的要求。尤其對以石油化工與煤化工為主要來源的高分子材料,不但要求材料本身滿足其必需的性能標準,而且材料的制備和應用也要符合資源節約型、環境友好型的特點。近年來,隨著綠色化學和工藝的發展,無鹵阻燃技術已日臻成熟。

阻燃板

2)無鹵阻燃材料

以綠色化學和技術為基礎開發的阻燃材料稱為無鹵阻燃材料,亦可稱為清潔阻燃材料或生態型阻燃材料。狹義地講,無鹵阻燃材料即是指使用無鹵阻燃劑阻燃的材料。按照國外學者深層次的理解,無鹵阻燃技術是以綠色化學和阻燃技術為基礎,貫穿于原料選擇、阻燃材料及成品設計、制造工藝及廢棄物處理等整個生態環節,并且對人類和環境友好,盡可能利用再生資源或可以循環使用的材料,在確保材料有足夠的消防安全的前提下,以最低的資源和環境代價制造的阻燃材料。

二、何為無鹵——無鹵行業定義與標準

眾所周知,鹵-銻阻燃體系有著高效穩定的阻燃效果,但是其多方面的劣勢使其在世界范圍內正經歷一場逐漸被取而代之的革命:

首先含有鹵素的塑膠材料在燃燒過程中,一方面產生大量有毒氣體,另一方面還會生成大量的濃密煙霧。根據權威數據統計,火災中的死亡事故有80%以上是材料燃燒產生的濃煙和有毒氣體造成的;其次燃燒時會釋放鹵化氫氣體,鹵化氫溶于水,在空氣中與水汽結合會形成酸雨對建筑、農作物、人體健康等造成不同程度的損害;最后,其加工受熱條件下會釋放出少量鹵化氫,對機器或模具造成腐蝕。

而工業界中一般不限制鹵素中氟(F)、碘(I)和砹(At)的含量,無鹵的釋義只規定了氯(Cl)和溴(Br)兩種元素在材料或制品中的各自含量和總含量的限定值。世界各個標準組織對無鹵的規定也是一致的,如下表所示:

標準組織

國際電工委員會(IEC)

美國電子工業聯接協會(IPC)

日本電子回路工業會(JPCA)

法規編號

IEC61249-2-21

IPC-4101B

JPCA-ES-01-2003

氯(Cl%)

<900ppm

<900ppm

<900ppm

溴(Br%)

<900ppm

<900ppm

<900ppm

鹵素總量(Cl+ Br%)

<1500ppm

<1500ppm

<1500ppm

同時,這也是國際知名大公司蘋果、三星、戴爾、華碩、索尼等公司對其電子IT產品的無鹵管控標準。

三、無鹵阻燃PP的使命——電子電器與家電行業的探求者

聚丙烯(PP)具有密度小、剛性好、強度高、耐化學藥品等優點,而且加工性能優異,被廣泛用于電子電器、家電、汽車等行業。

同時,由于PP價格低廉、產品型號多、改性方法齊全,使其最有希望實現通用塑料的工程化。阻燃性能優異的PP材料即是其工程化領域的重要部分,而無鹵阻燃PP正是在這樣的背景下應運而生,成為了電子電器與家電行業的探求者!

四、無鹵阻燃PP之得失——風云再起

 

1.無鹵阻燃PP阻燃原理:

無鹵阻燃PP采用的阻燃劑是一種膨脹型無鹵阻燃劑,主要通過凝聚相發揮作用。在較低溫度下,該阻燃劑能產生可作為脫水劑的酸;在稍高的溫度下,酸促進PP進行脫水反應,且體系在該過程中熔融;脫水產生的水蒸汽和由PP受熱分解產生的不燃性氣體使已處于熔融狀態的體系膨脹發泡;與此同時,PP中酯基脫水碳化,形成無機物及炭殘余物,且體系進一步發泡;反應接近完成時,體系膠化和固化,最后形成多孔泡沫碳層?;馗?ldquo;膨脹性阻燃劑”,查看更多

2.無鹵阻燃PP適用領域:

無鹵阻燃PP使得材料的阻燃性得到了提高,并且大幅提高了GWIT和GWFI使其能廣泛用于電子電器行業。但無鹵阻燃PP產品中的阻燃劑聚磷酸銨具有一定的吸潮性,另外聚磷酸銨本身具有一定的聚合度,其相對PP分子鏈仍屬于低聚物范疇。

一方面其對PP結晶成核(含異相成核作用)無促進作用,相反類似于增塑劑的功能;

另一方面加大了PP的分子量分布,從而使得PP分子鏈的規整度降低。當我們的產品對光澤度、耐刮檫、耐電壓要求較為嚴格時,不建議使用該產品。

★ 無鹵阻燃產品僅適用于對光澤度要求較低的制件;

★ PP本身不耐刮擦,而無鹵阻燃系列產品相對于同類的傳統溴銻阻燃及滑石粉、碳酸鈣等填充體系耐刮擦性相對較弱;

★ 無鹵阻燃PP產品適用于對擊穿電壓要求較低的制件,一般不超過50KV。

3.無鹵阻燃PP常見問題與注意事項:

(1)注塑后的制件阻燃下降或者不阻燃了

★碳酸鈣的影響:無鹵阻燃PP系列產品對碳酸鈣敏感,注塑時不能混入碳酸鈣;

★ 鹵素的影響:無鹵阻燃PP系列產品若與有鹵阻燃產品混合注塑,會造成阻燃效率降低、外觀顏色變暗,注塑時不能混入有鹵阻燃產品;

★ 炭黑的影響:無鹵阻燃PP系列產品對炭黑敏感,若需要做灰黑色制件,建議與專業公司聯系,由專業公司做黑色料或提供專用黑母粒;小編調查了下,聚石化學這方面很強,不妨可以去聯系一下。

★ 脫模劑的影響:由于脫模劑大部分是硅系列的小分子物質,其對無鹵阻燃PP系列產品的阻燃效率有一定的負面影響,所以注塑時應適當的減少脫模劑的量或者不使用脫模劑;

★ 回用料的影響:由于回用料超過一定的比例會降低無鹵阻燃PP系列產品的阻燃效率,所以應適當的控制并減少回用料的比例;

★ 注塑的壓力或者溫度的影響:注塑的壓力過大或者溫度過高,會導致無鹵阻燃PP系列產品中阻燃劑輕微分解,造成阻燃效率降低,應適當降低注塑壓力或者注塑溫度。

(2)注塑制件出現頂白現象

★ 模具的影響:無鹵阻燃PP系列產品的收縮率較穩定,模具的選擇須與具體牌號收縮率的數據基本一致;

★ 脫模劑的影響:可在不影響制件外觀及阻燃性的前提下適當增加脫模劑;

★ 注塑工藝的影響:適當降低注塑壓力和保壓壓力,縮短保壓時間,延長冷卻時間。

五、無鹵阻燃之展望

未來,人類將更加關注生存的環境問題,無鹵阻燃技術將在改善人類生存環境中發揮重要作用。阻燃材料的無鹵化越來越多地被大家認同與關注,人們將依據綠色工業即環境友好的產品要求來修訂阻燃材料的評價方法并在全球給予統一,對長期大量使用的阻燃材料進行重新評定,要求阻燃材料在生產、使用和回收及廢棄物的處理等各個環節符合環境?;さ囊?,和諧使用阻燃材料,實現阻燃材料與人類和社會的相互友好。

未來的無鹵阻燃技術將是現有的阻燃技術與納米阻燃技術、催化阻燃技術、接枝成炭阻燃技術等新技術的有機結合,實現阻燃材料的通用、環保、高性能、多功能化,替代現有的一些特殊工程塑料。它不僅要降低阻燃材料的成本,而且還要減少塑料材料的種類,為塑料材料的回收及廢棄物的處理集中進行帶來很大的便利。最后,讓我們期待無鹵阻燃PP在未來材料領域繼續大展拳腳,書寫壯麗篇章!

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