La familia de retardantes de llama sin halógenos incluye retardantes de llama inorgánicos, retardantes de la llama de expansión libre de halógenos, retardantes de llama de fósforo orgánico, retardantes de llama de silicio orgánico y retardantes de llama de llama de nitrógeno.
1, retardante de llama inorgánica
Los retardantes de la llama inorgánica tienen las ventajas de buena estabilidad, baja toxicidad o no toxicidad, no volátiles y no se precipitan fácilmente de los plásticos durante el almacenamiento, abundantes fuentes de materia prima, bajo precio y funciones duales de retraso y relleno de llama; Y ecológico, es un retardante de llama muy prometedor. Los retardantes de la llama inorgánica incluyen principalmente SB2O3, AL (OH) 3, Mg (OH) 2, Serie de fósforo inorgánico, etc.
1. Trióxido de antimonio
El trióxido de antimonio (SB2O3) es el tipo de retardante de llama inorgánica más utilizada. Debido a su mala efectividad cuando se usa solo, a menudo se usa en combinación con haluros orgánicos para lograr efectos sinérgicos, conocidos como sinergistas. Tiene un excelente efecto de retardante de llama y puede usarse ampliamente en plásticos como PVC, poliolefina y poliéster. Pero tiene un efecto estimulante en la nariz, los ojos y la garganta. La inhalación en el cuerpo puede irritar los órganos respiratorios, y el contacto con la piel puede causar dermatitis. Se debe tener precaución al usarlo.
2. Hidróxido de aluminio
El hidróxido de aluminio AL (OH) 3 se conoce comúnmente como alúmina hidratada. Es un polvo cristalino fino blanco que contiene 34.4% de agua de cristal, deshidratada a temperaturas superiores a 200 grados y puede absorber una gran cantidad de calor. Además, cuando se agrega hidróxido de aluminio a los plásticos, el humo blanco liberado durante la combustión diluye el humo negro producido por la combustión de polímeros, proporcionando un efecto de enmascaramiento y reduciendo el humo y los gases tóxicos.
3. Hidróxido de magnesio
El hidróxido de magnesio Mg (OH) 2 tiene propiedades de retardantes de llama ligeramente inferiores en comparación con el hidróxido de aluminio, y su adición en plásticos en grandes cantidades puede afectar la resistencia mecánica. Después del tratamiento de la superficie con agentes de acoplamiento, su adhesión con resina se puede mejorar, lo que hace que tenga funciones de retardante y llenado de llama. Comúnmente utilizado en EP, PF, UP, ABS, PVC, PE, etc.
4. Retardantes de llama de fósforo inorgánico
Los retardantes de llama de fósforo inorgánico se refieren principalmente al fósforo rojo. Es un retardante de la llama de alto rendimiento con alta eficiencia, supresión de humo, baja toxicidad y otros efectos de retardantes de llama. Se ha utilizado como retardante de llama durante más de 20 años y es muy valorado. Se puede utilizar ampliamente en materiales de polímero como PA, PP, PE, PET, ABS, caucho, materiales de cable sin halógenos de humo bajo, etc.
5. Otros retardantes de llama inorgánica
Otros retardantes inorgánicos de la llama incluyen potenciadores de retardantes de llama, supresores de humo de retardante de llama y algunos retardantes de llama menos comunes, principalmente, incluidos los compuestos de molibdeno, los boratos, los silicatos en capas, los compuestos de estaño (el estanicio de zinc y el hidroxifannado de zinc), etc. Molybdenum Compards son los mejores supresores de humo descubiertos. Por lo general, se usan trióxido de molibdeno y molibdato de amonio. Estados Unidos ha desarrollado una serie de supresores de humo de molibdato libre de amonio que pueden soportar temperaturas de procesamiento superiores a 200 grados.
2, retardante de llama en expansión libre de halógenos
El retardante de llama de halógeno cero (IFR) es un retardante de llama libre de halógenos compuesto principalmente de fósforo y nitrógeno. Tiene las ventajas del alto retraso de la llama, sin gotas de fusión, excelente resistencia a la exposición prolongada o repetida a llamas, libre de halógenos, sin óxido de antimonio, humo bajo, no tóxico y generación de gases no corrosivos.
La IFR consta principalmente de tres partes: la primera parte es la fuente ácida, también conocida como agente deshidratante o promotor de carbonización. Por lo general, los ácidos inorgánicos o los compuestos de ácido inorgánico, como el ácido fosfórico, el ácido sulfúrico, el ácido bórico, las sales de fosfato de amonio, los ésteres fosfatos y el polifosfato de amonio (APP), pueden reaccionar con las resinas para promover la formación de carburos; La segunda parte es la fuente de carbón, también conocida como agente de carbón, compuesto principalmente por algunos compuestos de polihidroxi o carbohidratos con alto contenido de carbono, como almidón, pentaeritritol (PER) y sus dímeros y trímeros, etc. La tercera parte es la fuente de gas, también conocida como la fuente de espuma, que puede liberar gases inerte como compuestos que contienen nitrógeno como urea, melamina (MEL), melamina, aplicación, etc.
Debido a la higroscópica, la alta dosis y la mala compatibilidad con los plásticos de los retardantes de llama ordinarios, es necesario modificarlos para mejorar su compatibilidad con los plásticos o compartirlos con sustancias con efectos sinérgicos para mejorar el retraso de la llama.
3, retardantes de llama organofosforales
Entre varios retardantes de llama, los retardantes de llama a base de fósforo, especialmente los retardantes de llama a base de fósforo orgánico, ocupan una posición importante. La investigación sobre retardantes de llama de fósforo orgánico comenzó a principios de este siglo. La mayoría de los retardantes de la llama del fósforo orgánico tienen las ventajas de baja humo, no tóxico, bajo halógeno y libre de halógenos, que están en línea con la dirección de desarrollo de los retardantes de la llama y tienen buenas perspectivas de desarrollo. Los retardantes de la llama del fósforo orgánico incluyen ésteres de fosfato, ésteres de hipofosfito, fosfonatos, sales de fósforo orgánico y fósforo oxidado, así como los compuestos heterocíclicos de fósforo y los ésteres de fosfato (fosfonato), pero los usos más amplios son fosfatos esters y fosfonatos.
Debido a los problemas de alta volatilidad, pobre estabilidad térmica y toxicidad de los retardantes de la llama del halógeno de fósforo en retardantes de llama de fósforo orgánico previamente industrializado, una gran cantidad de nuevos retardantes de llama de fósforo orgánico se han desarrollado a nivel nacional e internacional en los últimos años, y algunos ya se han industrializado. Además, los retardantes de la llama que usan nitrógeno y silicio como elementos retardantes de la llama también han recibido una atención generalizada debido a su alta eficiencia, baja humo, baja toxicidad y ventajas de protección ambiental verde. Por lo tanto, en el diseño molecular de retardantes de llama de fósforo orgánico, los retardantes de la llama de nitrógeno de fósforo o los retardantes de la llama de silicio de fósforo obtenidos por la introducción de nitrógeno o elementos de silicio a menudo pueden ejercer un efecto de retardante de la llama sinérgica de ambos.
BDP y RDP son nuevos retardantes de llama de fósforo orgánico sin halógenos y respetuosos con el medio ambiente desarrollados en los últimos años, y sus fórmulas estructurales se muestran en la figura anterior. En comparación con los retardantes tradicionales de la llama del fósforo orgánico, tienen las características del alto peso molecular, la alta estabilidad térmica, la baja volatilidad y la alta eficiencia de retardantes de la llama. BDP es ligeramente superior a RDP en la estabilidad térmica y la estabilidad hidrolítica. Como retardante de llama aditiva, BDP se usa principalmente en plásticos de ingeniería termoplástica, como mezclas de PC/ABS, polietileno y poliuretano de espuma, que muestra un excelente retraso de la llama.
4, retardante de llama de silicio orgánico
El retardante de la llama de silicio orgánico es un nuevo tipo de alta eficiencia, baja toxicidad, anti fusión y anti goteo, retardante de llama sin halógeno ambientalmente amigable, y también un supresor de humo tipo carbón. Los retardantes de la llama de silicio orgánica no solo dotan el sustrato con excelentes propiedades de retardantes de llama, sino que también mejoran el rendimiento del procesamiento, la resistencia al calor y otras propiedades del sustrato. En la actualidad, los principales tipos de retardantes orgánicos de la llama de silicio son los retardantes de la llama de resina de silicona y los retardantes de la llama de polidimetilsiloxano. El método de retraso de la llama puede ser agregar directamente los retardantes de la llama de silicio orgánico a los plásticos, o incrustar algunos grupos funcionales (como los grupos hidroxilo, amino o epoxi) de segmentos de polisiloxano en algunos polímeros.
5, retardantes de llama basados en nitrógeno
La investigación sobre retardantes de llama basados en nitrógeno comenzó relativamente tarde, y actualmente no se utilizan muchas variedades, principalmente tipo aditivo. Los retardantes de llama a base de nitrógeno comúnmente utilizados incluyen melamina, ácido cianúrico de melamina (MCA), etc. Los retardantes de llama a base de nitrógeno, como un nuevo y eficiente retardante de la llama, han sido ampliamente estudiados y valorados tanto a nivel nacional como internacional en los últimos años. Según los informes de literatura actuales, el uso de retardantes de llama basados en nitrógeno por sí solos tiene malos efectos de retardantes de llama, pero el sistema de retardantes de llama formado por la combinación con retardantes que contienen fósforo tienen buenos efectos de retardantes de llama.
