卤系辉煌不再 磷系备受青睐 无机崭露头角
阻燃剂的生产和应用在经历了八十年代初的蓬勃发展后,已进入稳步发展阶段。全球阻燃剂消费量超100万吨,其中85%为添加型阻燃剂,15%为反应型阻燃剂。
美国、西欧及日本是世界三大阻燃剂市场。其中,美国占全球市场总量的40%,西欧约30%,日本约20%。1989~1998年间,美国、西欧及日本阻燃剂消费量的年均增长率分别为2.8%~3.6%、3%~4%及3.8%,在此期间全球阻燃剂市场年均增长率约为3.5%~4%。据分析预测,今后几年全球阻燃剂消费量的增长情况将与前几年相仿,至2003年,全球阻燃剂用量将增至140万吨左右。
据粗略估计,全球阻燃剂的65%~70%用于阻燃塑料,20%用于橡胶,5%用于纺织品,3%用于涂料,2%用于纸张及木材。电子/电气、运输、建材、家具、纺织为阻燃剂的几大用户。
卤系阻燃剂辉煌不再目前常用的阻燃剂有机卤系(溴系及氯系)、有机磷系【磷(膦)酸酯及含卤磷(膦)酸酯】及无机系(氢氧化铝、氧化锑、无机磷化物、硼酸锌等)三大类。有机卤系(主要是溴系)阻燃剂自20世纪60年代起即是阻燃剂领域内的骄子,其原因是这类阻燃剂阻燃效率高、用量少,对材料的性能影响小,且价格适中,故其效能/价格比非其他阻燃剂所能匹敌。至1986年,在国际市场上销售的单组分溴系阻燃剂至少有50种以上,其中,添加型和反应型各约20种,聚合物和齐聚物型约10种。但自1986年起,溴系阻燃剂受到了二英问题的困扰,加上以溴系阻燃剂(溴—锑系统)阻燃的高聚物在热裂及燃烧时生成大量的烟尘及腐蚀性气体,及卤系阻燃剂产品在北欧和西欧未能获得环保标志,给卤系阻燃剂的前景蒙上了一层阴影。在欧洲及世界其他地区,越来越多的用户特别是电子/电气行业对溴系阻燃剂持审慎态度。不过,尽管目前在某些国家已有一些限用卤系阻燃剂的自发性行业协议,但还没有一个国家出台限用或禁用卤系阻燃剂的法规或法令。
就有机阻燃剂的品种及销量而言,溴系阻燃剂仍然在阻燃剂系统中占有举足轻重的地位,近期内不但不会很快被大量取代,而且其用量可能还会略有增长,但产品结构会有所调整,并且已很难再保持往日的辉煌。从长远看,业内人士对卤系阻燃剂的前途持不太乐观的态度。
磷系阻燃剂备受青睐磷系阻燃剂并不是一种新型阻燃剂,但它作为一种无卤系统,在阻燃剂领域内十分引人注目。近年备受人们青睐的所谓膨胀型阻燃剂,其活性成分之一也是磷。含膨胀型阻燃剂的高聚物热裂或燃烧时,表面形成一层膨胀炭层,具有阻燃(炭的极限氧指数达60%)、隔热、隔氧功能,且生烟量少,也不易形成有毒气体和腐蚀性气体,所以它的应用被视为是使阻燃剂低毒、低烟、无卤的重要途径之一。目前,一些混合膨胀型阻燃剂的应用已取得显著成果,美国、意大利、法国、德国等均有膨胀型阻燃剂销售。从对阻燃高聚物性能及成本的综合平衡分析,即同时考虑到产品的研制和设计、材料制造、产品生产、阻燃效率和产品使用及制品回收等诸多环节,采用某些优异的膨胀型阻燃剂是十分有利的。
随着环保呼声日益高涨,国外不少厂商正在积极开发无卤阻燃系统(主要是磷系),且不断有新产品问世。特别是最近两年,全球三家最主要的溴系阻燃剂生产公司,如雅宝公司、大湖公司及死海溴化物公司也开始转向无卤磷系阻燃剂的开发,并已有商品供应。最近,雅宝公司和大湖公司宣布,他们将供应磷系阻燃剂,以作为他们传统溴系阻燃剂产品的补充。雅宝公司新上市的一种磷系阻燃剂,拟用于制造计算机显示器和打印机外壳及一些机内元器件的PC/ABS和PS/PPO合金。大湖公司也将在英国生产磷系阻燃剂,用于电子行业中一直担当重要材料角色的塑料合金。死海溴化物公司也正在研制以磷酸酯(盐)——三聚氰胺为基的无卤磷系阻燃剂。这几大公司对无卤磷系阻燃剂的热衷,标志其阻燃剂供应战略的关键性转变。
目前,全球磷系阻燃剂总销售额约为0.4亿美元/年,约占阻燃剂总销售额(2.1亿美元/年)的20%。据预测,今后磷系阻燃剂将会有较快增长,尤其是在电子/电气、精密仪表、信息、宇航等产业,无卤磷系阻燃剂将大显身手。
无机阻燃剂崭露头角无机阻燃剂的最大优点是低毒、低烟或抑烟、低腐蚀,且价格低廉,但由于所需添加量较大,限制了它们的应用。近两年来,随着阻燃剂无卤化的要求日益提高,国外市场上陆续推出了一些新的无机阻燃剂品种,特别是表面处理技术的发展,使这些无机阻燃剂崭露头角。例如,近年氢氧化铝(包括表面改性新型号)作为阻燃剂的用量一直保持较高的增长速度,它在阻燃剂总用量中的比例,由1972~1977年间的30%左右增至1984年的近50%,而且直至现在仍稳定地保持这一比例。前景看好的其他无机阻燃剂还有经表面改性的氢氧化镁、新型硼酸锌、微胶囊化红磷等。
阻燃剂未来发展趋势在21世纪前10年,全球阻燃剂行业将保持适度的发展速度,估计只能略高或相同于20世纪90年代,即总的年平均增长率不会超过4%。今后10年阻燃剂发展的主要趋势是:卤系阻燃剂(包括含卤磷酸酯)将会继续使用,且用量可能仍会略有增加,但产品结构会有所调整,人们对多溴二苯醚等将审慎对待;磷氮系的膨胀型阻燃剂及氮基阻燃剂将进一步得到发展和受人青睐;无毒、抑烟的无卤无机阻燃剂,如改性的氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌等,特别是可用于较高温度的氢氧化镁,将进一步得到开发;抑烟剂的市场前景看好;阻燃剂领域呼唤更多的法规和标准问世。 (中国化工报)