無鹵阻燃PP之“得與失” ！

一、何為無鹵阻燃材料？——資源節(jié)約與環(huán)境友好

1)背景

隨著社會(huì)的進(jìn)步和工業(yè)化進(jìn)程的不斷加速，人們對材料也不斷提出新的、更高的要求。尤其對以石油化工與煤化工為主要來源的高分子材料，不但要求材料本身滿足其必需的性能標(biāo)準(zhǔn)，而且材料的制備和應(yīng)用也要符合資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的特點(diǎn)。近年來，隨著綠色化學(xué)和工藝的發(fā)展，無鹵阻燃技術(shù)已日臻成熟。

2）無鹵阻燃材料

以綠色化學(xué)和技術(shù)為基礎(chǔ)開發(fā)的阻燃材料稱為無鹵阻燃材料，亦可稱為清潔阻燃材料或生態(tài)型阻燃材料。狹義地講，無鹵阻燃材料即是指使用無鹵阻燃劑阻燃的材料。按照國外學(xué)者深層次的理解，無鹵阻燃技術(shù)是以綠色化學(xué)和阻燃技術(shù)為基礎(chǔ)，貫穿于原料選擇、阻燃材料及成品設(shè)計(jì)、制造工藝及廢棄物處理等整個(gè)生態(tài)環(huán)節(jié)，并且對人類和環(huán)境友好，盡可能利用再生資源或可以循環(huán)使用的材料，在確保材料有足夠的消防安全的前提下，以最低的資源和環(huán)境代價(jià)制造的阻燃材料。

二、何為無鹵？——無鹵行業(yè)定義與標(biāo)準(zhǔn)

眾所周知，鹵-銻阻燃體系有著高效穩(wěn)定的阻燃效果，但是其多方面的劣勢使其在世界范圍內(nèi)正經(jīng)歷一場逐漸被取而代之的革命：

首先含有鹵素的塑膠材料在燃燒過程中，一方面產(chǎn)生大量有毒氣體，另一方面還會(huì)生成大量的濃密煙霧。根據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，火災(zāi)中的死亡事故有80%以上是材料燃燒產(chǎn)生的濃煙和有毒氣體造成的；其次燃燒時(shí)會(huì)釋放鹵化氫氣體，鹵化氫溶于水，在空氣中與水汽結(jié)合會(huì)形成酸雨對建筑、農(nóng)作物、人體健康等造成不同程度的損害；最后，其加工受熱條件下會(huì)釋放出少量鹵化氫，對機(jī)器或模具造成腐蝕。

而工業(yè)界中一般不限制鹵素中氟（F）、碘(I)和砹(At)的含量，無鹵的釋義只規(guī)定了氯（Cl）和溴（Br）兩種元素在材料或制品中的各自含量和總含量的限定值。世界各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織對無鹵的規(guī)定也是一致的，如下表所示：

同時(shí)，這也是國際知名大公司蘋果、三星、戴爾、華碩、索尼等公司對其電子IT產(chǎn)品的無鹵管控標(biāo)準(zhǔn)。

三、無鹵阻燃PP的使命——電子電器與家電行業(yè)的探求者

聚丙烯（PP）具有密度小、剛性好、強(qiáng)度高、耐化學(xué)藥品等優(yōu)點(diǎn)，而且加工性能優(yōu)異，被廣泛用于電子電器、家電、汽車等行業(yè)。

同時(shí)，由于PP價(jià)格低廉、產(chǎn)品型號(hào)多、改性方法齊全，使其最有希望實(shí)現(xiàn)通用塑料的工程化。阻燃性能優(yōu)異的PP材料即是其工程化領(lǐng)域的重要部分，而無鹵阻燃PP正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生，成為了電子電器與家電行業(yè)的探求者！

毫無疑問，聚石化學(xué)的無鹵阻燃PP【塞瑪特? 5000】成為了同類產(chǎn)品中的“佼佼者”，其系列產(chǎn)品不但功能多樣、性能互補(bǔ)，具備無鹵阻燃PP的一般特點(diǎn)外：

• 低煙--燃燒時(shí)發(fā)煙量低且不產(chǎn)生有毒、腐蝕性的氣體。

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

• 環(huán)保--通過美國UL認(rèn)證，并滿足RoHS、SVHC、PFOS&PFOA、17P、PAHs等法規(guī)對產(chǎn)品的要求。

• 密度低--比同類型鹵素阻燃PP密度至少低20%，具有更高的性價(jià)比。

而且可以滿足不同客戶對不同產(chǎn)品的使用需求，真正地為客戶做到量身定做，隨意DIY的服務(wù)宗旨！

表 塞瑪特?5000系列產(chǎn)品指南

圖 5000Y應(yīng)用實(shí)例電器控制盒、配電板、電磁進(jìn)水閥、線圈骨架等

圖 5000B應(yīng)用實(shí)例:微波爐、線束接線盒、電暖桌等

5000R應(yīng)用實(shí)例暖風(fēng)機(jī)、排水泵（洗衣機(jī)用）

圖 EP50001應(yīng)用實(shí)例：蓄電池外殼、避雷器外制件等

圖 5000G應(yīng)用實(shí)例:進(jìn)水閥、洗滌泵等

四、無鹵阻燃PP之得失——風(fēng)云再起

1.無鹵阻燃PP阻燃原理：

無鹵阻燃PP采用的阻燃劑是一種膨脹型無鹵阻燃劑，主要通過凝聚相發(fā)揮作用。在較低溫度下，該阻燃劑能產(chǎn)生可作為脫水劑的酸；在稍高的溫度下，酸促進(jìn)PP進(jìn)行脫水反應(yīng)，且體系在該過程中熔融；脫水產(chǎn)生的水蒸汽和由PP受熱分解產(chǎn)生的不燃性氣體使已處于熔融狀態(tài)的體系膨脹發(fā)泡；與此同時(shí)，PP中酯基脫水碳化，形成無機(jī)物及炭殘余物，且體系進(jìn)一步發(fā)泡；反應(yīng)接近完成時(shí)，體系膠化和固化，最后形成多孔泡沫碳層。回復(fù)“膨脹性阻燃劑”，查看更多

2.無鹵阻燃PP適用領(lǐng)域：

無鹵阻燃PP使得材料的阻燃性得到了提高，并且大幅提高了GWIT和GWFI使其能廣泛用于電子電器行業(yè)。但無鹵阻燃PP產(chǎn)品中的阻燃劑聚磷酸銨具有一定的吸潮性，另外聚磷酸銨本身具有一定的聚合度，其相對PP分子鏈仍屬于低聚物范疇。

一方面其對PP結(jié)晶成核（含異相成核作用）無促進(jìn)作用，相反類似于增塑劑的功能；

另一方面加大了PP的分子量分布，從而使得PP分子鏈的規(guī)整度降低。當(dāng)我們的產(chǎn)品對光澤度、耐刮檫、耐電壓要求較為嚴(yán)格時(shí)，不建議使用該產(chǎn)品。

★ 無鹵阻燃產(chǎn)品僅適用于對光澤度要求較低的制件；

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

★ 無鹵阻燃PP產(chǎn)品適用于對擊穿電壓要求較低的制件，一般不超過50KV。

3.無鹵阻燃PP常見問題與注意事項(xiàng)：

（1）注塑后的制件阻燃下降或者不阻燃了

★碳酸鈣的影響：無鹵阻燃PP系列產(chǎn)品對碳酸鈣敏感，注塑時(shí)不能混入碳酸鈣；

★ 鹵素的影響：無鹵阻燃PP系列產(chǎn)品若與有鹵阻燃產(chǎn)品混合注塑，會(huì)造成阻燃效率降低、外觀顏色變暗，注塑時(shí)不能混入有鹵阻燃產(chǎn)品；

★ 炭黑的影響：無鹵阻燃PP系列產(chǎn)品對炭黑敏感，若需要做灰黑色制件，建議與專業(yè)公司聯(lián)系，由專業(yè)公司做黑色料或提供專用黑母粒；小編調(diào)查了下，聚石化學(xué)這方面很強(qiáng)，不妨可以去聯(lián)系一下。

★ 脫模劑的影響：由于脫模劑大部分是硅系列的小分子物質(zhì)，其對無鹵阻燃PP系列產(chǎn)品的阻燃效率有一定的負(fù)面影響，所以注塑時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)臏p少脫模劑的量或者不使用脫模劑；

★ 回用料的影響：由于回用料超過一定的比例會(huì)降低無鹵阻燃PP系列產(chǎn)品的阻燃效率，所以應(yīng)適當(dāng)?shù)目刂撇p少回用料的比例；

★ 注塑的壓力或者溫度的影響：注塑的壓力過大或者溫度過高，會(huì)導(dǎo)致無鹵阻燃PP系列產(chǎn)品中阻燃劑輕微分解，造成阻燃效率降低，應(yīng)適當(dāng)降低注塑壓力或者注塑溫度。

（2）注塑制件出現(xiàn)頂白現(xiàn)象

★ 模具的影響：無鹵阻燃PP系列產(chǎn)品的收縮率較穩(wěn)定，模具的選擇須與具體牌號(hào)收縮率的數(shù)據(jù)基本一致；

★ 脫模劑的影響：可在不影響制件外觀及阻燃性的前提下適當(dāng)增加脫模劑；

★ 注塑工藝的影響：適當(dāng)降低注塑壓力和保壓壓力，縮短保壓時(shí)間，延長冷卻時(shí)間。

五、無鹵阻燃之展望

未來，人類將更加關(guān)注生存的環(huán)境問題，無鹵阻燃技術(shù)將在改善人類生存環(huán)境中發(fā)揮重要作用。阻燃材料的無鹵化越來越多地被大家認(rèn)同與關(guān)注，人們將依據(jù)綠色工業(yè)即環(huán)境友好的產(chǎn)品要求來修訂阻燃材料的評價(jià)方法并在全球給予統(tǒng)一，對長期大量使用的阻燃材料進(jìn)行重新評定，要求阻燃材料在生產(chǎn)、使用和回收及廢棄物的處理等各個(gè)環(huán)節(jié)符合環(huán)境保護(hù)的要求，和諧使用阻燃材料，實(shí)現(xiàn)阻燃材料與人類和社會(huì)的相互友好。

未來的無鹵阻燃技術(shù)將是現(xiàn)有的阻燃技術(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)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)阻燃材料的通用、環(huán)保、高性能、多功能化，替代現(xiàn)有的一些特殊工程塑料。它不僅要降低阻燃材料的成本，而且還要減少塑料材料的種類，為塑料材料的回收及廢棄物的處理集中進(jìn)行帶來很大的便利。最后，讓我們期待無鹵阻燃PP在未來材料領(lǐng)域繼續(xù)大展拳腳，書寫壯麗篇章！

來源：聚石化學(xué)

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