無鹵阻燃PP之“得與失” ！2018-07-21

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一、何爲無鹵阻燃材料？——資源節約與環境友(yǒu)好

1)背景

随著(zhe)社會(huì)的(de)進步和(hé)工(gōng)業(yè)化進程的(de)不斷加速，人(rén)們對材料也(yě)不斷提出新的(de)、更高(gāo)的(de)要求。尤其對以石油化工(gōng)與煤化工(gōng)爲主要來源的(de)高(gāo)分(fēn)子材料，不但(dàn)要求材料本身滿足其必需的(de)性能(néng)标準，而且材料的(de)制(zhì)備和(hé)應用(yòng)也(yě)要符合資源節約型、環境友(yǒu)好型的(de)特點。近年來，随著(zhe)綠(lǜ)色化學和(hé)工(gōng)藝的(de)發展，無鹵阻燃技術(shù)已日臻成熟。

2）無鹵阻燃材料

以綠(lǜ)色化學和(hé)技術(shù)爲基礎開(kāi)發的(de)阻燃材料稱爲無鹵阻燃材料，亦可(kě)稱爲清潔阻燃材料或生态型阻燃材料。狹義地(dì)講，無鹵阻燃材料即是指使用(yòng)無鹵阻燃劑阻燃的(de)材料。按照(zhào)國外學者深層次的(de)理(lǐ)解，無鹵阻燃技術(shù)是以綠(lǜ)色化學和(hé)阻燃技術(shù)爲基礎，貫穿于原料選擇、阻燃材料及成品設計(jì)、制(zhì)造工(gōng)藝及廢棄物(wù)處理(lǐ)等整個(gè)生态環節，并且對人(rén)類和(hé)環境友(yǒu)好，盡可(kě)能(néng)利用(yòng)再生資源或可(kě)以循環使用(yòng)的(de)材料，在确保材料有(yǒu)足夠的(de)消防安全的(de)前提下，以最低的(de)資源和(hé)環境代價制(zhì)造的(de)阻燃材料。

二、何爲無鹵？——無鹵行(xíng)業(yè)定義與标準

衆所周知，鹵-銻阻燃體系有(yǒu)著(zhe)高(gāo)效穩定的(de)阻燃效果，但(dàn)是其多方面的(de)劣勢使其在世界範圍内正經曆一場(chǎng)逐漸被取而代之的(de)革命：

首先含有(yǒu)鹵素的(de)塑膠材料在燃燒過程中，一方面産生大(dà)量有(yǒu)毒氣體，另一方面還會(huì)生成大(dà)量的(de)濃密煙霧。根據權威數據統計(jì)，火(huǒ)災中的(de)死亡事故有(yǒu)80%以上(shàng)是材料燃燒産生的(de)濃煙和(hé)有(yǒu)毒氣體造成的(de)；其次燃燒時會(huì)釋放(fàng)鹵化氫氣體，鹵化氫溶于水(shuǐ)，在空氣中與水(shuǐ)汽結合會(huì)形成酸雨對建築、農(nóng)作物(wù)、人(rén)體健康等造成不同程度的(de)損害；最後，其加工(gōng)受熱(rè)條件(jiàn)下會(huì)釋放(fàng)出少(shǎo)量鹵化氫，對機器(qì)或模具造成腐蝕。

而工(gōng)業(yè)界中一般不限制(zhì)鹵素中氟（F）、碘(I)和(hé)砹(At)的(de)含量，無鹵的(de)釋義隻規定了氯（Cl）和(hé)溴（Br）兩種元素在材料或制(zhì)品中的(de)各自含量和(hé)總含量的(de)限定值。世界各個(gè)标準組織對無鹵的(de)規定也(yě)是一緻的(de)，如(rú)下表所示：

同時，這也(yě)是國際知名大(dà)公司蘋果、三星、戴爾、華碩、索尼等公司對其電子IT産品的(de)無鹵管控标準。

三、無鹵阻燃PP的(de)使命——電子電器(qì)與家電行(xíng)業(yè)的(de)探求者

聚丙烯（PP）具有(yǒu)密度小(xiǎo)、剛性好、強度高(gāo)、耐化學藥品等優點，而且加工(gōng)性能(néng)優異，被廣泛用(yòng)于電子電器(qì)、家電、汽車(chē)等行(xíng)業(yè)。

同時，由于PP價格低廉、産品型号多、改性方法齊全，使其最有(yǒu)希望實現通用(yòng)塑料的(de)工(gōng)程化。阻燃性能(néng)優異的(de)PP材料即是其工(gōng)程化領域的(de)重要部分(fēn)，而無鹵阻燃PP正是在這樣的(de)背景下應運而生，成爲了電子電器(qì)與家電行(xíng)業(yè)的(de)探求者！

毫無疑問，聚石化學的(de)無鹵阻燃PP【塞瑪特™ 5000】成爲了同類産品中的(de)“佼佼者”，其系列産品不但(dàn)功能(néng)多樣、性能(néng)互補，具備無鹵阻燃PP的(de)一般特點外：

• 低煙--燃燒時發煙量低且不産生有(yǒu)毒、腐蝕性的(de)氣體。

• 無鹵--Cl、Br各自含量≤500 ppm ，總含量≤1000 ppm。

• 環保--通過美(měi)國UL認證，并滿足RoHS、SVHC、PFOS&PFOA、17P、PAHs等法規對産品的(de)要求。

• 密度低--比同類型鹵素阻燃PP密度至少(shǎo)低20%，具有(yǒu)更高(gāo)的(de)性價比。

而且可(kě)以滿足不同客戶對不同産品的(de)使用(yòng)需求，真正地(dì)爲客戶做到(dào)量身定做，随意DIY的(de)服務宗旨！

表 塞瑪特™ 5000系列産品指南

圖 5000Y應用(yòng)實例電器(qì)控制(zhì)盒、配電闆、電磁進水(shuǐ)閥、線圈骨架等

圖 5000B應用(yòng)實例:微波爐、線束接線盒、電暖桌等

5000R應用(yòng)實例暖風機、排水(shuǐ)泵（洗衣機用(yòng)）

圖 EP50001應用(yòng)實例：蓄電池外殼、避雷器(qì)外制(zhì)件(jiàn)等

圖 5000G應用(yòng)實例:進水(shuǐ)閥、洗滌泵等

四、無鹵阻燃PP之得失——風雲再起

1.無鹵阻燃PP阻燃原理(lǐ)：

無鹵阻燃PP采用(yòng)的(de)阻燃劑是一種膨脹型無鹵阻燃劑，主要通過凝聚相(xiàng)發揮作用(yòng)。在較低溫度下，該阻燃劑能(néng)産生可(kě)作爲脫水(shuǐ)劑的(de)酸；在稍高(gāo)的(de)溫度下，酸促進PP進行(xíng)脫水(shuǐ)反應，且體系在該過程中熔融；脫水(shuǐ)産生的(de)水(shuǐ)蒸汽和(hé)由PP受熱(rè)分(fēn)解産生的(de)不燃性氣體使已處于熔融狀态的(de)體系膨脹發泡；與此同時，PP中酯基脫水(shuǐ)碳化，形成無機物(wù)及炭殘餘物(wù)，且體系進一步發泡；反應接近完成時，體系膠化和(hé)固化，最後形成多孔泡沫碳層。

2.無鹵阻燃PP适用(yòng)領域：

無鹵阻燃PP使得材料的(de)阻燃性得到(dào)了提高(gāo)，并且大(dà)幅提高(gāo)了GWIT和(hé)GWFI使其能(néng)廣泛用(yòng)于電子電器(qì)行(xíng)業(yè)。但(dàn)無鹵阻燃PP産品中的(de)阻燃劑聚磷酸铵具有(yǒu)一定的(de)吸潮性，另外聚磷酸铵本身具有(yǒu)一定的(de)聚合度，其相(xiàng)對PP分(fēn)子鏈仍屬于低聚物(wù)範疇。

一方面其對PP結晶成核（含異相(xiàng)成核作用(yòng)）無促進作用(yòng)，相(xiàng)反類似于增塑劑的(de)功能(néng)；

另一方面加大(dà)了PP的(de)分(fēn)子量分(fēn)布，從而使得PP分(fēn)子鏈的(de)規整度降低。當我們的(de)産品對光(guāng)澤度、耐刮檫、耐電壓要求較爲嚴格時，不建議使用(yòng)該産品。

★ 無鹵阻燃産品僅适用(yòng)于對光(guāng)澤度要求較低的(de)制(zhì)件(jiàn)；

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

★ 無鹵阻燃PP産品适用(yòng)于對擊穿電壓要求較低的(de)制(zhì)件(jiàn)，一般不超過50KV。

3.無鹵阻燃PP常見問題與注意事項：

（1）注塑後的(de)制(zhì)件(jiàn)阻燃下降或者不阻燃了

★碳酸鈣的(de)影響：無鹵阻燃PP系列産品對碳酸鈣敏感，注塑時不能(néng)混入碳酸鈣；

★ 鹵素的(de)影響：無鹵阻燃PP系列産品若與有(yǒu)鹵阻燃産品混合注塑，會(huì)造成阻燃效率降低、外觀顔色變暗(àn)，注塑時不能(néng)混入有(yǒu)鹵阻燃産品；

★ 炭黑(hēi)的(de)影響：無鹵阻燃PP系列産品對炭黑(hēi)敏感，若需要做灰黑(hēi)色制(zhì)件(jiàn)，建議與專業(yè)公司聯系，由專業(yè)公司做黑(hēi)色料或提供專用(yòng)黑(hēi)母粒；小(xiǎo)編調查了下，聚石化學這方面很強，不妨可(kě)以去聯系一下。

★ 脫模劑的(de)影響：由于脫模劑大(dà)部分(fēn)是矽系列的(de)小(xiǎo)分(fēn)子物(wù)質，其對無鹵阻燃PP系列産品的(de)阻燃效率有(yǒu)一定的(de)負面影響，所以注塑時應适當的(de)減少(shǎo)脫模劑的(de)量或者不使用(yòng)脫模劑；

★ 回用(yòng)料的(de)影響：由于回用(yòng)料超過一定的(de)比例會(huì)降低無鹵阻燃PP系列産品的(de)阻燃效率，所以應适當的(de)控制(zhì)并減少(shǎo)回用(yòng)料的(de)比例；

★ 注塑的(de)壓力或者溫度的(de)影響：注塑的(de)壓力過大(dà)或者溫度過高(gāo)，會(huì)導緻無鹵阻燃PP系列産品中阻燃劑輕微分(fēn)解，造成阻燃效率降低，應适當降低注塑壓力或者注塑溫度。

（2）注塑制(zhì)件(jiàn)出現頂白現象

★ 模具的(de)影響：無鹵阻燃PP系列産品的(de)收縮率較穩定，模具的(de)選擇須與具體牌号收縮率的(de)數據基本一緻；

★ 脫模劑的(de)影響：可(kě)在不影響制(zhì)件(jiàn)外觀及阻燃性的(de)前提下适當增加脫模劑；

★ 注塑工(gōng)藝的(de)影響：适當降低注塑壓力和(hé)保壓壓力，縮短保壓時間，延長冷(lěng)卻時間。

五、無鹵阻燃之展望

未來，人(rén)類将更加關注生存的(de)環境問題，無鹵阻燃技術(shù)将在改善人(rén)類生存環境中發揮重要作用(yòng)。阻燃材料的(de)無鹵化越來越多地(dì)被大(dà)家認同與關注，人(rén)們将依據綠(lǜ)色工(gōng)業(yè)即環境友(yǒu)好的(de)産品要求來修訂阻燃材料的(de)評價方法并在全球給予統一，對長期大(dà)量使用(yòng)的(de)阻燃材料進行(xíng)重新評定，要求阻燃材料在生産、使用(yòng)和(hé)回收及廢棄物(wù)的(de)處理(lǐ)等各個(gè)環節符合環境保護的(de)要求，和(hé)諧使用(yòng)阻燃材料，實現阻燃材料與人(rén)類和(hé)社會(huì)的(de)相(xiàng)互友(yǒu)好。

未來的(de)無鹵阻燃技術(shù)将是現有(yǒu)的(de)阻燃技術(shù)與納米阻燃技術(shù)、催化阻燃技術(shù)、接枝成炭阻燃技術(shù)等新技術(shù)的(de)有(yǒu)機結合，實現阻燃材料的(de)通用(yòng)、環保、高(gāo)性能(néng)、多功能(néng)化，替代現有(yǒu)的(de)一些特殊工(gōng)程塑料。它不僅要降低阻燃材料的(de)成本，而且還要減少(shǎo)塑料材料的(de)種類，爲塑料材料的(de)回收及廢棄物(wù)的(de)處理(lǐ)集中進行(xíng)帶來很大(dà)的(de)便利。最後，讓我們期待無鹵阻燃PP在未來材料領域繼續大(dà)展拳腳，書(shū)寫壯麗(lì)篇章(zhāng)！