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无卤阻燃剂的研究与制造
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2016-11-21 10:05:45 |
近年来，由于受到十溴二苯醚与六溴环十二烷被列入持久性有机污染物的影响，卤系阻燃剂的发展受到极大的影响，并由此产生了无卤阻燃剂的概念。与卤素阻燃剂相对应，这一概念的产生推动了包括磷系阻燃剂在内的众多无卤阻燃剂的研究与制造的发展。
而在2005年以后，溴素价格持续攀升，与国内磷资源的价格稳定形成鲜明的对比，使得二者之间的价格差距迅速增加，甚至溴系阻燃剂的价格曾经一度高出大多数磷系阻燃剂价格的一倍以上。因此，溴系阻燃剂价格的上涨推动了磷系或磷氮系阻燃剂在2005年-2012年间的市场迅速增长。
2012年中国阻燃剂消费量约为47.4万吨，其中磷系阻燃剂比例最大，总量约为17.9万吨，同比2008年的9万吨消费量，增长速度为16.4%。含磷阻燃剂市场保持高速增长的原因较多，我们认为最重要的原因是其主要竞争对手溴系阻燃剂价格高涨造成的，其次是下游市场带动，第三是政策法规方面的影响。
首先，溴系阻燃剂价格上涨导致含磷阻燃剂快速增长。由于溴系阻燃剂价格的不断上涨，必然刺激含磷阻燃剂的消费，推动含磷阻燃剂消费市场的增长。
其次，下游行业的快速发展带动了无卤阻燃剂的研究与制造。中国含磷阻燃剂中卤代磷酸酯和无卤磷酸酯消费比例占含磷阻燃剂消费量的74%，主要用于建筑保温材料、防火涂料、粘合剂和覆铜板，复合材料等发展较快的领域，其中无卤磷酸酯大量用于PC/ABS合金；聚磷酸铵主要用于防火涂料和通用塑料；次磷酸盐主要用于工程塑料中聚酰胺、聚酯等工程塑料；红磷阻燃剂主要用于工程塑料和通用塑料阻燃；磷杂菲类阻燃剂主要用于覆铜板。
中国自20世纪80年代开始着手研究聚磷酸铵的合成与应用，近年来发展尤为迅速，2003年国产聚磷酸铵用量达到0.8万吨，而2012年达到2.6万吨，呈现持续增长的态势。随着对无卤阻燃剂的研究与制造要求力度的加强，在今后的发展中，磷系阻燃剂以其价格优势将会继续扮演稳步发展的角色。
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聚磷酸铵按其聚合度大小，可分为低聚、中聚、高聚三种，其聚合度越高，水溶性越小，反之亦然；按其结构可分为结晶形和无定型，结晶态聚磷酸铵为长链状水不溶性聚磷酸盐。APP通式为(NH4)n+2PnO3n+1，外观呈白色粉末状，其中聚合度n在10-20之间为水溶性，称为短链APP；n大于20为水难溶性的长链APP，N的高低是影响APP性能的主要因素。
作为近年来迅速发展起来的磷系无机阻燃剂，尤其是高聚合度的聚磷酸铵，在材料、涂料等许多领域得到了广泛应用。聚磷酸铵作为膨胀型阻燃剂的基础材料被广泛应用于阻燃领域，随着全球阻燃剂朝无卤化方向发展，以聚磷酸铵为主要原料的膨胀型阻燃剂成为产业的热点，特别是需求较大的聚合度高的Ⅱ-型聚磷酸铵。
虽然采用改性方法可以加强聚磷酸铵与有机基材之间的结合，降低对基材力学性能的影响，但是不论何种方法都只能适用于一部分阻燃基材，不能普遍适用，因此表面改性只能针对某一种或一类的物质。而提高聚磷酸铵的聚合度，则能从根本上解决聚磷酸铵的吸湿问题，因此生产高聚合度的聚磷酸铵是目前的发展方向。
鉴于此，今后应加大高聚合度聚磷酸铵合成技术的研究和开发，同时重视生产过程中的废气废水处理，扩大生产规模，增强市场竞争力。另外，采用各种技术对聚磷酸铵进行改性，以增强其耐热稳定性、与树脂的兼容性和降低其吸湿性等，针对基材和不同的应用领域，开发系列化、专用化的聚磷酸铵产品，以满足不同消费者的需求。
目前，全球阻燃剂产品正处于结构调整阶段，也为开发生产磷酸铵、聚磷酸铵、氟基磷酸铵、磷酸硼、赤磷等阻燃剂产品提供广阔市场。
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