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使用并開發新的環保型硼酸鋅

時間:2021-06-11 19:12:14 點擊:
    燃燒是一個非常復雜的急劇氧化的過程,燃料、氧氣和溫度是燃燒過程的三個要素。在有氧氣存在的情況下,當聚合物被外界加熱時,將最終導致聚合物的降解,硼酸鋅產生的裂解產物可燃并最終引發燃燒反應。聚合物燃燒時,所釋放的熱量會通過傳導和輻射將正在分解揮發的高聚物引燃。也就是說,如果高聚物能通過自身的燃燒放出足夠的熱量就可以在移去熱源之后繼續保持燃燒。聚合物的燃燒性取決于熱裂解生成氣體的速度,可燃氣體與氧氣的混合度,反應速度和聚合物的放熱速度。而這直接與高聚物的玻璃化溫度、熱導率、比熱容等性質以及凝聚能、氫鍵和燃燒熱等分子內部的能量有關。因此,要實現阻燃,就必須從以上的條件入手。硼酸鋅是指能提高材料難燃性、自熄性、消煙性的一類物質。主要可以劃分為鹵系、磷系、氮系和無機硼酸鋅。硼酸鋅的阻燃機理包括分解產物的脫水作用使得有機物炭化;C2硼酸鋅分解成不揮發的保護皮層;C3分解產物可以捕捉活性自由基;(4)稀釋燃燒熱和可燃物質。鹵系硼酸鋅是一種分子含有鹵元素并依靠其起到阻燃效果的硼酸鋅。目前在阻燃市場上占據著主導地位。一般來說,鹵系的元素都具有阻燃的效果,且以碘元素的阻燃效果最強。但是,由于C-I鍵的鍵能很小的緣故,在生產和應用上,以氯和嗅的硼酸鋅為主。鹵系硼酸鋅具有良好的阻燃性能,表現為添加量適中、阻燃效率高。其阻燃機理是通過硼酸鋅熱分解產生鹵化氫進而吸收聚合物燃燒產生的自由基,進而阻斷燃燒反應。同時產生的鹵化氫氣體會對氧氣產生稀釋作用而影響燃燒反應??紤]到協效作用,一般鹵系硼酸鋅都與三氧化二銻協效使用。
    由于環保意識的增強,近年來,歐洲各國及美國不斷設定對硼酸鋅的禁令,使得硼酸鋅的發展受到前所未有的挑戰。原因在于,硼酸鋅在燃燒時會產生大量有毒氣體,許多證據己經證明嗅系硼酸鋅分解時會產生大量有毒物質。這不僅會對環境產生嚴重污染,而且會產生大量有毒致癌物質多嗅代苯并嘿英和多嗅代二苯并吠喃,影響人體正常代謝,對人體會產生極大的傷害。曾對10種嗅系硼酸鋅分別阻燃的16種材料進行了模擬火災現場情況的熱氧降解情況,結果表明它們均會有不同程度的釋放出這兩種致癌物質。研究發現多嗅代聯苯醚生產者體內的該物質比正常人高出_50倍,證明該物質極易在人體內積累。更讓全球范圍內關于禁止使用鹵系硼酸鋅的呼聲提高。
    相關研究公布后,德國和荷蘭等歐洲國家立即頒布了禁止和縮減嗅類硼酸鋅的禁令修正案。這項修正案的提出,涉及到我國2000多家企業,出口總額涉270多億美元,給我國出口帶來了很大的挑戰。硼酸鋅在我國的硼酸鋅域占有重要地位,但隨著工業和社會的發展,逐步被淘汰己經是大勢所趨。為突破當前困局,必須調整現有鹵系硼酸鋅的使用并開發新的環保型硼酸鋅。www.smfhit.com

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