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阻燃材料应用简介

2017年03月23日

在过去30年左右的时间内,公众和司法部门对防火安全的要求使得阻燃化学品的应用大幅提高,2006年间全球阻燃剂的使用量达到160万吨左右,预计到2012年,全球使用量将达到200万吨/年,年增长幅度4%。虽然使用量在增长,但是很多现有的阻燃产品还有待审议,因为有的阻燃剂本身带有毒性,或者是因为有些产品会破坏环境。

锌锡酸盐(ZHS和ZS)最初由ITRI于20世纪80年代中期研发而成,随后于20世纪90年代由英国William Blythe和Joseph Storey公司进行商业运作,产品最初的市场定位是三氧化锑的替代品,具有安全、低毒性的特点,用于PVC和其他卤化聚合物,具有额外的优点包括不变色、无限的颜料兼容性、低发热量和有效抑制烟雾和有毒气体排放。对于很多最终用户来说,替代三氧化锑是主要目的,因为三氧化锑被列为第三类可以导致癌症和皮肤过敏的产品,由于产品含有的Sb2O3成分已经从大多数生态标签计划中删除。

但是由于锌锡酸盐比三氧化锑和其他阻燃剂的价格高,其市场前景而因此受限。目前ZHS和ZS的售价分别是三氧化锑的2倍和2.5倍,尽管其中的添加剂金属价格表明ZHS/ZS的价格应该比Sb2O3低两倍(以2009年的金属平均价计算)。三氧化锑和锌锡酸盐之间的价格差别显示出了不同的加工流程(锑硫化矿或者锑金属的热氧化相比较水蒸气沉淀、过滤和干燥/煅烧),以及添加剂的生产量。

市场调研显示目前全球ZHS/ZS的使用量每年为750吨左右,大约相当于325吨的锡金属量,三氧化锑的使用量约为90,000吨/年,有证据显示在中期内(到2012年)每年约有5,000吨的锌锡酸盐有望替代三氧化锑应用于卤化聚合物系统中。除了作为三氧化锑的替代品,无卤化物系统中也有可能产生相同数量或者更大的ZHS/ZS消费量,近期无卤化系统的迅速增长显而易见,特别是在欧洲和日本的电气和电子产业。因此ZHS/ZS每年10,000吨(约相当于4,500吨锡)的市场消费潜力是合理的。

为了实现这个目标,ITRI将与现有的和潜在的ZHS/ZS生产企业合作研发生产流水线和更低成本的产品,用来替代三氧化锑或者作为无卤化物配方中的成分,包括涂层填料、纳米颗粒添加剂和改进的协同系统。同时,ITRI近期已经寻求欧盟基金开展两个重要的研发项目(HYBRID和ENFIRO),两个项目均涉及新型高性能锡基阻燃添加剂的发展和应用。


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