阻燃劑 (塑膠)

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阻燃劑是用在塑料紡織品和塗料中,為了抑制或抵禦火災的蔓延所加入的化學品。塑膠產品已廣泛用於我們日常生活中,除了機械特性的要求外,也日益重視阻燃防火的安全特性,為了符合產品設計對於阻燃塑膠材料的需求。

人類最早使用阻燃劑的歷史可追朔到西元前450年的古埃及人,當時是利用明礬來降低易燃性,西元前200年的古羅馬人則是利用明礬加混合來提高阻燃劑效果。


有機鹵系、有機磷系、無機系[编辑]

目前常用的阻燃劑主要是有機鹵系、有機磷系和無機系三大類:

  • 無機系:
  • 有機鹵系:
  • 有機磷系:

無機系為常見的添加劑,而有機鹵素和有機磷可以是被動添加劑

應用[编辑]

無鹵型[编辑]

無鹵難燃劑在樹脂材料中之應用情形

樹脂材料 應用產品 無鹵難燃劑總類
PP 板材 P/N系化合物
金屬氫氧化物
PE 電線、電纜 P/N系化合物
金屬氫氧化物
PBT 電子產品零件 磷系化合物
Nylon 電子產品零件 氮系化合物
磷系化合物
Epoxy resins PCB 反應型添加劑

溴系型[编辑]

溴化阻燃劑(BFRs)在電子產品內的應用如下:

耐燃劑 塑膠種類 電子產品應用
十溴聯苯醚(Deca-BDE) HIPS
(耐衝擊性聚苯乙烯)
電子機殼、手機錄放影機遙控器
PE 電線及電纜
PP 建築用電纜、通訊用電纜、電容器薄膜
PBT 電子產品用連接器
环氧树脂 個人電腦中使用及其他電子產品電路板
6Nylon 電子產品連接器、電路遮斷器、線圈
四溴雙酚-A(TBBPA) 环氧树脂 電路板板材、在個人電腦上使用的電路板、其他電子產品
ABS樹脂 電腦外殼、鍵盤、電視、個人電腦監視器、收音機、遙控器、錄放影機、電源轉接器、電池、手機、辦公室自動化設備
六溴環十二烷(HBCD) EPS
(可發性聚苯乙烯)
建材

功能機制[编辑]

吸熱退化[编辑]

一些化合物分解吸熱,當受到高溫。鎂和鋁的氫氧化物是一個例子,連同各種水合物。反應去除襯底的熱量,從而冷卻。

熱屏蔽[编辑]

停止對材料的火焰蔓延的一種方法是創建一個燃燒和未燃燒的部分之間的隔熱屏障

釋放氣體[编辑]

一些材料的熱降解所產生的惰性氣體(最常見的二氧化碳和水)作為稀釋劑的可燃氣體,降低他們的局部壓力和氧分壓,反應速度放緩。

氣相自由基淬[编辑]

問題[编辑]

耐熱性[编辑]

本身雖具有阻燃自熄能力,但阻燃劑在成形過程有可能造成熱裂解,且使用阻燃劑也比起一般塑料熱穩定性相對較差。

耐候性[编辑]

吐霜和電鍍[编辑]

射出成形過程中,阻燃劑如果析出表面,會造成成品表面污染,同時會造成模具的污染。

PBDE型阻燃劑[编辑]

PBDE型相當廣泛使用在塑膠添加劑上,但 PBDE型燃燒後卻可能衍生致癌的戴奧辛(toxic dioxin)或呋喃(or difuran)成分。

健康、環保[编辑]

相關條目[编辑]

參考文獻[编辑]

  • 《塑膠添加劑》,梁定彭 譯,復漢出版社,1979年4月1日,113頁~131頁,ISBN 957-584-117-4