浅析我国阻燃剂发展现状

1、浅析我国阻燃剂发展现状阻燃剂是合成高分子材料加工的重要助剂之一，目前消费量已经成为仅次于增塑剂 的第二大品种。2001 年我国阻燃剂总产能约为 15 万吨，其中氯系阻燃剂占 75、磷系（ 含 卤化） 阻燃剂约占 6、溴系阻燃剂约占 7；无机阻燃剂占 12。我国与世界发达国家 和地区相比，阻燃剂消费结构差距甚大，比如美国，氯系占 8、溴系占 10、磷及卤 化磷系占 16、无机系占 60。由此可以看出我国阻燃剂生产存在不少问题，多为低水 平、低效能、有机高毒产品。为此，我们应参考国外阻燃剂产品结构，结合国情以确定 我国阻燃剂的发展方向，重点发展含氯量高的氯系、溴系、磷及卤化磷系、无机系阻燃 剂及抑

2、制烟剂。氯系阻燃剂氯系阻燃剂以氯化石蜡为主。我国目前主要是氯蜡 -52 和氯蜡 -40 ，而 性能优异的氯蜡 -7 0 仅占氯系阻燃剂产能的 12左右。目前氯系阻燃剂正朝着无污染、 高纯度、高热稳定性、高含氯量方向发展，其代表产品便是氯蜡 -70 ，而我国氯蜡 -70 生 产规模偏小、布局分散，且多采用污染严重的四氯化碳溶剂法工艺合成，产品质量达不 到合成材料应用的要求。 因此我国应加快氯蜡 -70 的发展步伐， 尤其是应采用不破坏环境 的水相法工艺生产，重点解决和突破水相法技术中工程化的问题。另外国外已经使用的 全氯环戊癸烷、四氯苯酐及反应型氯系阻燃剂氯菌酸也应大力发展。溴系阻燃剂尽管溴系阻

3、燃剂， 尤其是主导产品多溴二苯醚被认为在热分解后会产生 有剧毒的溴化二苯并二英和溴化二苯并呋喃，世界卫生组织多次召开专门会议讨论多溴 二苯醚阻燃剂的安全性问题，希望通过限制或不使用溴系阻燃剂，力图加快阻燃剂的无 卤化过程。但由于溴系阻燃剂与其它阻燃剂相比，其阻燃性、加工性、物性等综合性能 优良， 且价格适中，在加上寻找溴系阻燃剂代用品困难，故迄今为止只有少数国家明文 禁或限用溴系阻燃剂。日本、美国多家权威性机构发布报告认为多溴二苯醚安全性值得 信赖。世界卫生组织下属的国际化学品安全计划委员会也认为溴系阻燃剂对人类与环境 危害尚属有限，应加强有效管理，而毋需禁用。在缺乏溴系阻燃剂合适替代用品的前

4、提 下，溴系阻燃剂在世界范围内，尤其是发展中国家不仅会使用相当长时间，而且还将保 持相当的增长速度。而且国内外最新开发的有机阻燃剂仍大多以溴为主。磷系阻燃剂磷系阻燃剂也是一种阻燃性能良好的阻燃剂， 在全球阻燃剂非卤化趋势 的驱动下，国外对此进行了大量的研究，应用很广。如美国磷系阻燃剂消费量已经超过 溴系阻燃剂。近十年磷系阻燃剂成为国内阻燃剂研究与开发的热点， 已开发 30 多个品种， 但还远远不能满足合成材料工业发展的需求。磷阻燃剂分为磷酸酯、膦酸酯、氧化膦类、 盐类、杂环类等系列。目前国内磷酸酯系主导产品磷酸三甲苯酯， 今后应重点发展磷酸三异丙苯酯系列产 品、高分子缩聚型磷酸酯系列产品、含氮

5、的磷酸酯系列、高含溴量的溴代二磷酸酯，同 时加快用于不同合成材料的优异磷酸酯系列阻燃剂的开发；膦酸酯类是非常具有发展前 景，目前国内开发与生产很少，今后重要研究方向主要是含氮的膦酸酯和反应性膦酸酯 两大类，在这方面美国孟山都公司、瑞士汽巴公司都有许多性能非常优异产品作为商品 面世；氧化膦的水解稳定性优于磷酸酯，是一种稳定性极高的有机膦化合物，可用于聚 酯的阻燃剂，所得到的阻燃聚酯色泽好，机械性能好，因此新品开发不断。主要发展方 向是反应型品种，采用含有活性官能团的氧化膦单体作为反应型阻燃剂参与共聚，制备 阻燃型工程塑料，赋予材料永久的阻燃性。另外盐类、亚磷酸酯、杂环类系列阻燃剂使 用不多，主要

6、开发方向是含氰基和溴元素的盐类阻燃剂，多溴的芳香亚磷酸酯阻燃剂， 含磷六元杂环阻燃剂和磷螺环阻燃剂等。无机阻燃剂近年来，无机阻燃剂在合成材料中，除了有阻燃效果外，还有抑制发烟 和氯化氢生成的作用，而得到广泛的应用，目前国内外主要使用的品种有氢氧化铝、氢 氧化镁、红磷、三氧化二锑、硼化合物等。氢氧化铝的粒度和用量对材料阻燃性能和材料物理性能影响较大，今后要加大氢氧 化铝的改性与处理。主要是采取用偶联剂进行表面处理改性，实现氢氧化铝超细化和纳 米化，采取大分子键合的方式进行改性等方法。氢氧化镁属于添加型无机阻燃剂，不仅具有阻燃而且具有抑烟的功能，多种性能都 优于目前大量使用的氢氧化铝，是今后重点发

7、展的环保型无机阻燃剂品种，尤其是应扩 大生产规模，而在表面处理、改性等方面应借鉴氢氧化铝的经验。红磷具有高效、抑烟、低毒的阻燃效果，但是在实际应用中存在很多缺点，因此对 之进行表面处理是红磷作为阻燃剂研究最主要方向，其中微胶囊化红磷是表面处理最有 效的方法。今后发展方向一是兼具热稳定、增塑和阻燃等多功能的微胶囊红磷阻燃剂； 二是寻找合适的消烟剂与之进行复配，促进红磷作为抑烟剂的使用。硼酸盐系列产品主要有偏硼酸铵、五硼酸铵、偏硼酸钠、氟硼酸铵、偏硼酸钡、硼 酸锌，我国应利用丰富的硼资源大力发展 FB硼酸盐阻燃剂氧化锑是最重要的无机阻燃剂之一，但是由于毒性问题困扰，今后全球发展呈减缓 趋势，但在我

8、国发展还是有一定空间，重点要对其进行改性和包裹处理，同时要加快替 代产品的开发。另外无机阻燃剂中的磷酸铵和多聚磷酸铵及其相应的膨胀型阻燃剂， 成为研究非常 活跃的领域，今后应着重加强以长链聚磷酸铵为基础的膨胀型阻燃体系。抑烟剂火灾时烟是最先产生且最易致命的因素，对某些高聚物而言， “抑烟”比 “阻燃”更为重要，因此开发抑烟阻燃剂是非常重要。迄今为止，人们发现最好的抑烟 剂是钼类化合物，因此钼类化合物开发与应用成为当前的研究热点，常用的有三氧化钼 和钼酸铵。目前国外开发出系列不含铵的钼酸盐抑烟剂，能耐200r以上的加工温度。专家认为将钼化合物与锌化合物混合用于 PVC制品中，可使PVC能在电线电

9、缆阻燃包裹层 的应用上与含氟聚合物竞争，特别是要求低烟领域。另外钼化合物可以与其他阻燃剂复 配使用。但目前钼类化合物作为阻燃剂研究在我国尚出去起步阶段。复合型阻燃剂在现代阻燃技术中，阻燃剂的复合技术是极其重要的一个方面，并已 成为阻燃剂发展方向之一。复合阻燃体系兼有多种阻燃剂的特性，其复合协同作用为合 成材料的阻燃开辟了广阔的前景。阻燃剂的复合可以在有机类、无机类及它们相互之间 进行。其中有机和无机类阻燃剂的复合使用更为广泛，这类复合体系兼有有机阻燃剂的 高效和 无机阻燃剂的低烟、无毒功能，并能有效降低成本和减少无机阻燃剂的用量，改 善材料的功能。随着我国合成材料工业的快速发展，阻燃剂发展前景异常广阔，今后国内阻燃剂工 业要有针对性开展好以下工作：一是借鉴国外发达国家和地区的发展经验，开发高效、无毒、无迁移、耐高温、加 工性能好的新型阻燃剂，加快产品结构调整，促进我国阻燃剂消费结构的日趋合理化。二是国内对阻燃机理的研究还远远不够，只有将机理研究透彻，阻燃剂和阻燃材料 的开发才有针对性和目的性，达到“阻燃设计”的目标。三是阻燃剂与其它塑料