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從下游應用來看,我國阻燃劑在塑料行業(yè)的使用比重在65%-70%,而根據塑料制品業(yè)規(guī)劃目標,“十二五”末塑料制品產量達到約10000萬噸,在2010年基礎上實現再翻一番的目標。前瞻產業(yè)研究院《中國阻燃劑行業(yè)產銷需求與投資預測分析報告前瞻》分析,按阻燃劑塑料占塑料制品的20%和阻燃劑使用比例3%計算,預計“十二五”末我國塑料制品用阻燃劑市場規(guī)模將達60萬噸,阻燃劑整體市場規(guī)模達90萬噸左右。
從市場發(fā)展趨勢來看,2007-2011年我國阻燃劑年復合增長率達22%,個別年份的增長率更是高達40%以上;預計2012-2016年均增速保持在15%-20%之間,到2015年阻燃劑市場規(guī)模在85萬噸以上。
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纖維是否可以變軟和/或熔化(由表3中的物理轉化溫度所界定)決定著它是否具有熱塑性。熱塑性因其相關的物理變化,可嚴重影響阻燃劑的行為。傳統的熱塑性纖維(例如,聚酰胺、聚酯和聚丙烯)一收縮即可離開點燃火焰,從而避免被點燃:這使它們表面上顯現出阻燃性。事實上,如果收縮受阻,它們便會猛烈燃燒。這種所謂的支架效應可在聚酯-棉以及類似的混紡織物上看到,即熔融聚合物熔化到非熱塑性棉上并被點燃。類似的效應也可在由熱塑性和非熱塑性成分組成的復合紡織品上看到。
隨著上述效應而來的是熔滴(通常是有焰熔滴)問題,這種滴淌雖可移除焰鋒的熱并促使火焰熄滅(因而可以'通過'垂直火焰試驗),但卻能使位于其下的表面(如地毯或皮膚)發(fā)生燃燒或二次點燃。
多數在批量生產期間或作為整理劑施用于傳統合成纖維上的阻燃劑通常都是通過增強熔融滴淌和/或促助有焰熔滴熄滅兩種方式發(fā)揮作用的。迄今為止,任何手段都不能降低熱塑性并大量促進成炭,經阻燃處理的纖維素(包括粘膠纖維)的情況就是如此。
5.3 阻燃機理和成炭
按(d)和/或(e)方式在氣相起作用的阻燃劑都具有下述優(yōu)點,即它們會減小引燃傾向并有助于紡織品成纖聚合物的火焰熄滅。這是因為一旦熱降解產生的揮發(fā)產物或燃料在火焰中與氧發(fā)生氧化反應,其化學性質就會變得非常類似。因此,像斷絕氧氣((e)方式)或生成干擾自由基((f)方式)這兩種方式無疑都能阻燃劑的效果。
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在無機阻燃劑的應用中,陰離子型層狀功能材料作為阻燃劑的發(fā)展迅速。它是一類具有特殊結構的無機化合物M2+為二價離子,一般為鎂,M3+為三價金屬離子,An-為陰離子。這種材料簡稱為水滑石(LDHs)。由于水滑石特的層狀結構及層板組成和層間陰離子的可調變性,使其作為無機功能材料在催化、離子交換、吸附、醫(yī)藥等領域都得到了廣泛的應用。作為無鹵高抑煙阻燃劑,水滑石可廣泛應用于塑料、橡膠、涂料等領域。中國鎂質陰離子層狀功能材料的發(fā)展起步于20世紀90年代后期,雖然發(fā)展歷史較短,但發(fā)展迅速。1999年,北京化工大學與宜興助劑化工廠合作,在江蘇宜興建成了500t/a的水滑石的生產線,成為國內家水滑石的生產廠,并形成了自主知識產權的全套生產技術。在此基礎上,2000年,依托中國優(yōu)勢的海洋化工鹵水資源,在大連建立了1000t/a水滑石的生產線,為進一步建設更大規(guī)模的生產裝置奠定了基礎。從中國鎂資源的現狀及新型阻燃劑市場的迫切需求和潛力,不難判斷中國鎂質陰離子層狀功能材料快速發(fā)展的時機已經成熟。今后5年內,中國鎂質陰離子層狀功能材料作為溴系阻燃劑的替代品將進入發(fā)展的高峰期。
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