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电缆阻燃剂与阻燃橡胶的应用

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电缆阻燃剂与阻燃橡胶的应用

   对于高聚物(塑料、纤维、橡胶)的阻燃,上世纪70年代要求的只是阻燃(即防火),80年代则同时要求阻燃和抑烟,90年代则还要求阻燃系统无毒。进入新世纪后,在选择弹性材料的阻燃技术和阻燃系统时,环境效应更是必须考虑的重点。所以,国外现在采用的阻燃橡胶的方案,是尽量实现(防火)、低烟、低毒,并对环境友好。

 

    橡胶采用的阻燃方法一般有下述几种。
(1)以物理方式加入在气相或凝聚相或同时在两相发挥阻燃功效的阻燃剂,且通常是采用由多种阻燃剂组成的复合协效阻燃系统;
(2)加入成炭剂及成炭催化剂,以提高橡胶在高热下的成炭率;
(3)与其他高聚物(包括橡胶)共混改性;
(4)以物理或化学手段,提高橡胶的交联度;
(5)与纳米无机物复配成橡胶/无机物纳米复合材料;
(6)在橡胶大分子中引入阻燃元素(卤、磷、氮等)制备本质阻燃橡胶。但在现阶段,阻燃橡胶仍以*种方法为主,第二种及第三种方法也时有采用,但后面三种方法,或者由于工艺,或者由于成本,或者由于其他原因,尚处于实验室研究阶段。 

    本文综述和讨论阻燃橡胶的概况及某些近代进展,重点则是可用于橡胶的无卤、环保型阻燃系统,对一些传统的、不很为环保所兼容的卤-锑阻燃系统,因现在还在应用,故也在文中提及。

    卤—锑系统

    到现在为止,国内外对橡胶的阻燃,相当大部分仍采用卤-锑阻燃系统,所用卤系阻燃剂主要为氯蜡-70及氯蜡-50,还有溴系阻燃剂中的十溴二苯键、六溴环十二烷、四溴双酚A、十溴二苯基乙烷等。卤-锑系统主要是通过在气相捕获活泼自由基而发挥阻燃功效,阻燃效率高,性/价比优异。但此系统由于烟和有毒气体生成量高,特别是由于dioxin问题,加上有些卤系阻燃剂本身也危害人类健康和环境,所以卤-锑系统正为人们审慎对待,日益不为人所欢迎。

 

    现在,正在评估若干卤系阻燃剂的危害性,根据已有的评估结果,欧盟于2003年1月颁布了RoHS指令,要求从2006年7月10起,在欧盟国家新上市的电子-电气产品中,禁用五溴和八溴二苯醚。至于在阻燃橡胶中使用广泛的十溴二苯醚及卤蜡,前者经评估未发现其对环境和人类健康的明显危害,后者的评估则尚在进行中。在阻燃橡胶中逐步推广使用无卤阻燃系统,乃是必然的趋势,所以寻求卤系阻燃剂代用品的研究近20年来一直为人重视。

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