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阻燃剂需求持续上升,预计2025年市场需求量将达128万吨!

2021-08-11 已有1020人浏览 皖燃科技

阻燃材料应用广泛,尤其在高层建筑中阻燃材料对于防止或减轻火灾而导致的损失起到举足轻重的作用。阻燃材料的种类繁多,从大的方面可以分为有机阻燃材料、无机阻燃材料以及有机- 无机复合阻燃材料,当前使用的阻燃材料大多是在高分子材料中添加阻燃剂之后能够实现阻燃效果的材料。

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随着塑料制品市场需求的扩大,国内阻燃剂消费量急剧上升。电线电缆、家用电器、汽车和节能灯为阻燃剂改性塑料主要的应用领域。

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各应用领域阻燃剂市场需求占比(单位:%)


除2017年外,中国阻燃剂市场需求均呈持续稳定增长趋势,其中2019年中国阻燃剂市场需求为82.4万吨,同比增长7.7%,随着下游应用市场快速发展及防火意识增加,市场对阻燃剂需求将进一步增加,预计2025年阻燃剂市场需求量为128万吨。


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氢氧化镁熔点高、不易燃,是一种良好的无机阻燃剂,氢氧化镁原料来源广泛、制备过程简单,在高温下具有良好阻燃和抑烟效果。当发生火灾时,绝大部分人并非高温致死,而是因为烟气导致无法正常呼吸而死。因此,阻燃材料的抑烟性能尤为重要。另外,氢氧化镁和其他阻燃剂、各种材料具有良好相容性能,使得氢氧化镁阻燃剂在塑胶、橡胶、建筑、运输等行业应用十分广泛。随着人们安全意识的增强,氢氧化镁未来市场潜力很大。


氢氧化铝阻燃材料


氢氧化铝是应用比较早的一种无机阻燃剂,氢氧化铝具有本身不燃、价格低等优势,当前氢氧化铝作为无机阻燃剂在各种建筑材料、弹性体、橡胶、涂料以及塑料制品当中占有主导地位。当在一些聚合物中加入氢氧化铝时,该聚合物便具有了消烟、阻燃等功能。氢氧化铝阻燃材料在高温下燃烧时可以生成水蒸气,可燃气体与氧气在水蒸气的存在下减少了接触机会,从而起到阻止火势继续蔓延的效果。通常阻燃材料中氢氧化铝含量越高、阻燃效果越好,但是氢氧化铝含量过高会影响产品本身的强度。此外,虽然氢氧化铝吸热量较大,但是分解温度较低,只能适用在加工温度较低的聚合物中,加工温度过高氢氧化铝可能会转变成为氧化铝。


卤素阻燃材料


卤素阻燃剂阻燃材料应用最为广泛,年产量巨大。卤素阻燃剂阻燃材料的阻燃机理是材料在高温下或者燃烧过程中释放出卤化氢并且获得自由基,从而阻止传递燃烧链,生成活性低的自由基而减缓燃烧。但是生成的卤化氢有毒,在高层建筑起火时有毒气体对人们就是死亡威胁,因而在高层建筑中应慎用。卤素阻燃剂与高分子材料的相容性较好,因而主要应用于热塑性材料、热固性材料中,在汽车、包装、纺织等行业中也得到广泛的应用。目前卤素阻燃材料应用十分广泛,具有较好的市场前景。


红磷阻燃材料


磷酸盐、红磷等属于无机磷系阻燃剂的范畴,红磷不但具有抑烟、高效的优势,而且具有无毒的特点,是较好的阻燃剂,因而应用比较广泛。但是,红磷阻燃材料在高温或燃烧时容易被氧化,并且释放有毒有害气体。此外粉尘容易导致爆炸,在树脂混炼以及模塑加工中存在一定的危险性,因此,红磷阻燃材料的应用受到一定的限制。好在红磷阻燃剂与金属氢氧化物具有较好的相容性,因此在红磷阻燃材料中加入适量的金属氢氧化物使其性能得到改善,一定程度上解决了红磷阻燃高分子材料的毒性问题。


二氧化硅阻燃材料


有机阻燃材料通常具有燃烧时产生有毒、有害气体的缺陷。硅灰SiO2 含量86% ( 质量分数) ,密度1. 62 g /cm,勃氏比表面积25 m/g。采用硅灰来制备新型无机阻燃材料,可有效解决有机阻燃材料存在的缺陷。为改善硅灰基阻燃材料的阻燃性能,文献作者拟采用聚丙烯酰胺对其改性,制备了一种有机- 无机杂化新型硅灰基阻燃材料,阻燃性能良好。


中国阻燃剂市场的驱动力包括:


1)电线电缆行业相对成熟,电网改造、汽车工业和通讯产业的升级换代对电线电缆的安全性能提出更高要求,对产品阻燃等级要求越来越高,使得电线电缆对阻燃剂的市场需求稳步增加;


2)在家电领域,阻燃性塑料用量较大的是电冰箱、洗衣机、空调、电视机等,目前中国的家电行业发展成熟,家电用阻燃性改性塑料需求量维持缓慢增长;


3)汽车行业是对阻燃塑料需求较多的应用领域,尽管近三年汽车产量略有下滑但是单车内部饰品及功能结构件更多,整体来看,对阻燃塑料需求维持缓慢增长;


4)国内外一系列鼓励使用节能灯的政策和措施的实施有力促进国内节能灯行业的发展,促进其对阻燃塑料需求的增长。


阻燃剂、阻燃材料种类繁多,目前主要应用的有氢氧化镁阻燃材料、氢氧化铝阻燃材料、卤素阻燃材料、红磷阻燃材料、二氧化硅阻燃材料等,各种阻燃材料各具有优缺点。从各个国家及人们对阻燃材料的期待上看,新型廉价、燃烧过程无烟、无有毒有害气体产生、阻燃性能良好的阻燃剂及阻燃材料是未来的发展趋势,必将成为阻燃领域的研究重点。