当前,阻燃材料已在诸多领域广泛运用,这些领域涵盖了电子电器领域以及交通运输领域等,然而,它在给予防火方面安全保障的情形下,还面临着环保类型的挑战,同时也面临身体健康属性的挑战 。
阻燃材料的基本分类
可分为两大类的阻燃材料,一类是有机的,通常是指含有卤素、磷、氮等元素的合成添加剂,这些添加剂借由干扰燃烧的化学反应链达成灭火;另一类是无机的,主要囊括金属氢氧化物等矿物成分,凭借物理吸热以及稀释可燃气体达成阻燃目的 。
这种分类是依据其化学本质以及作用机理来进行的,举例来说,电视机外壳里的塑料或许添加了有机阻燃剂,而电缆护套有可能填充了无机阻燃粉末,知晓分类乃是选择恰当材料的首要步骤,不同的应用场景对于阻燃性能的要求有着极大差异。
卤系阻燃剂的主流地位
主流产品,是目前市场上的卤系阻燃剂,特别是溴系以及氯系化合物,它们特点是阻燃效率高,添加少量就能够显著提升材料的防火等级,所以常用于对重量还有力学性能有着严格要求的工程塑料之中。
然而,这类阻燃剂在火灾发生时,会释放出数量众多的具有腐蚀性以及毒性的卤化氢气体,这不但有可能对精密电子设备产生腐蚀,进而招致二次灾害,而且还会给现场人员的呼吸道造成极为严重的损害,甚至会危及到生命,这一缺点推动着行业去寻觅更为安全的替代方案 。
磷系阻燃剂的优势与局限
磷系阻燃剂,以红磷这一物质以及磷酸酯作为代表,是另外一个重要的分支,它们在产生阻燃效果的同时,还能够有效地抑制烟雾的生成,这对于提升火灾现场的能见程度以及人员进行逃生而言是至关重要的,一些经过改良之后的磷系产品已经具备了比较良好的环保特性。
然而,传统红磷有着显著的不足之处,它于空气中容易发生氧化进而吸收潮气,并且有可能生成具有剧毒的磷化氢这种气体。它处于粉末状态时在进行加工期间存在爆炸的风险,而且颜色较深,极易使得制品染上颜色,对其在浅色或者透明材料当中的应用形成了限制。这些安全方面的问题一度对它的进展造成了阻碍。
无机阻燃剂的环保崛起
受到日益重视的是,以氢氧化镁以及氢氧化铝作为代表的无机阻燃剂,在受热分解之际,它们会吸收大量热量,还会释放出水蒸气来稀释氧气,整个过程当中不会产生有毒烟雾,氢氧化镁因为有着更高的分解温度,所以特别适用于加工温度较高的工程塑料。
即便具备环保安全性,然而无机阻燃剂一般而言常常需要相当高的添加量方可达成堪称理想的阻燃成效,而这情形往往会对塑料的机械强度以及加工流动性造成损害。另外,其在生产方面所产生的成本相较于诸多合成阻燃剂而言也是更高的,这构成了其在市场推广进程中所遭遇的主要经济阻碍。
阻燃技术的改进方向
将红磷包裹于树脂外壳里,能切实防止其氧化以及粉尘爆炸,针对现有阻燃剂的缺点,技术改进主要围绕“协同增效”与微胶囊化来开展,比如,把无机氢氧化物跟少量有机阻燃剂进行复配,能够在降低总添加量之际提升阻燃效率。
方向的另一种是去开发高分子材料,这种材料是本质阻燃的,也就是从聚合物的分子结构开始设计。通过此设计赋予它阻燃性,进而避免添加剂存在的诸多弊端。这些创新的目的在于平衡多重目标,这些目标有阻燃性能、材料力学、加工工艺以及环保要求等等 。
未来发展趋势与市场展望
未来,阻燃材料的发展展现出两大清晰走势,一是无卤化,二是低烟低毒化。欧盟的RoHS等地方法规,已然对部分溴化阻燃剂的运用加以限制,中国市场针对绿色建材产生需求情况下,也在促使无卤产品的研究开发。这给氢氧化镁等无机阻燃剂带来了极大的市场潜力。
与此同时,伴随新能源汽车、5G通讯等新兴产业兴起,对阻燃材料得出了更耐高温以及更轻薄等等新要求。阻燃技术正从“被动添加”朝着“主动防护”和“多功能集成”演化,其发展与整体工业安全水平的提高和环境保护的全球共识紧密关联着。
于当下环保法规愈发严格以及公众安全意识不断提升之际,你觉得阻燃材料研发是要优先确保极高的防火效率呢,又或是必须得把环境与健康安全置于首位呀?畅快欢迎在评论区踊跃分享你的观点哟,要是感觉本文颇具助益嘞,请点赞予以支持哈。
