世界阻燃剂和阻燃材料研究进展
胡 进 编译
美国保险商实验室(Underwriters Laboratories，UL)研究结果表明，随着室内装修中的木材、玻璃和金属材料
被塑料逐渐替代，家庭火灾的发生将更加迅速和猛烈，致使人们从燃烧的房屋内可用于逃生的时间从1975年的17
分钟剧减到3分钟。房屋建造、装修和日用消费品的高燃烧风险使得塑料用环保、高性能阻燃剂的开发和应用愈发
重要;消防和阻燃标准的日益严格也对阻燃剂提出了更高要求；同时，政府监管和消费者对环境友好材料的需求正驱
使塑料阻燃剂行业寻求传统卤素阻燃剂的替代物，尤其是在电子电气设备中的应用。
A RoHS2——重塑RoHS
2008年10月欧盟委员会宣布计划修改RoHS指令，又称RoHS2。目前正在执行的RoHS指令禁止在电子电气设备
中使用重金属（铅、镉、汞和六价铬）添加剂及多溴联苯和多溴联苯醚两种溴化阻燃剂等有害物质。对RoHS指令的
修改意在改善法令执行的连贯性，也预计将医药包装及其监测/控制装置囊括进来，并扩充受限物质的名单。RoHS
依据欧盟REACH法规将六溴环十二烷(HBCDD)、邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲
酸二丁酯(DBP)四种物质放在首要位置以评估其是否需要进行限制。RoHS2指令的显著变化是用“制造商”、“进口商”、
“销售商”和“授权代理”——即“经济主体(economic operators)”替换“生产者（producer）”这一术语，这一
变化将会使供应链的各方均承担相应的责任。随着RoHS2的改进和推行，对世界阻燃剂和阻燃材料的要求将更加严
格，寻求更安全、环保的阻燃剂产品成为必然，也推动世界各大生产商及研究机构加速对各类新型阻燃剂及阻燃材
料的研究。
B 纳米阻燃剂
埃洛石(halloysite)纳米管填充阻燃剂
专注于先进纳米材料和埃洛石粘土纳米管添加剂开发的NaturalNano公司，正在开发用于家俱阻燃的Pleximer
系列产品，产品的纳米管具有中空结构，能够被添加剂填充并具有缓释性能。NaturalNano认为，具有延时释放性
能的Pleximer系列产品的商业化不仅可以加强阻燃剂产品供应，而且对纳米复合材料发展具有革命性的意义。
纳米Mg(OH)2阻燃剂
液态胶体化学也被成功用于纳米阻燃剂的开发。Headwaters Technology Innovation集团(HTIG)应用纳米技术
开发了纳米氢氧化镁‘NxCat’ Mg(OH)2阻燃剂。目前环境友好型Mg(OH)2被广泛用作卤系阻燃剂的替代品，但是
微尺寸Mg(OH)2的阻燃效率较低，其负载量超过60%才能达到一般阻燃要求，如此高的含量会损坏塑料的机械性能。
因此HTIG正在运用特殊加工工艺生产Mg(OH)2微晶(≤3nm)，在聚合物/纳米材料中形成大表面积和超分散纳米
Mg(OH)2，以便最大程度提高Mg(OH)2 的水释放和灭火性能。
C 软泡阻燃剂
家俱/汽车用软泡无卤阻燃剂
美国雅保公司生产的家俱/汽车软泡用无卤含磷阻燃剂Antiblaze 117HF，与传统阻燃剂相比可在低添加量的情
况下将产品的阻燃性能提高30%，并已通过了美国环境保护局（EPA）的人体健康和环境测试，结果显示其具有非持
续性和非生物累积性。高防火安全性能、低使用率以及良好的健康安全和环保性能使得这种阻燃剂成为了泡沫生产
商的理想选择。
聚氨酯泡沫阻燃剂
科聚亚公司新开发的用于聚氨酯泡沫材料的Firemaster 600和602阻燃剂，阻燃效率较Firemaster 500 和 502
产品高10%，且具有良好的抗烧焦性和环保性能。这两种新型软泡含溴阻燃剂是非溴联苯醚类溴化磷阻燃剂，主要
用于汽车和家俱行业的聚氨酯软泡中。
D 无卤阻燃树脂
阻燃热塑性聚酯
随着电子电气对传统卤素添加剂替代物要求的提高，美国泰科纳（Ticona）工程塑料公司开发了无卤阻燃热塑
性聚酯（PBT）。此外，该公司还应用自主技术开发了热塑性芳烃聚酯用无卤无锑阻燃剂，在不改变产品性能和设计
的条件下可为标准PBTs提供“滴入”式无卤液态阻燃体系。
泰科纳使用同样的阻燃剂体系开发的Riteflex XFR热塑性聚酯弹性体(TPC-ET)，具有UL-94 V-0阻燃等级（最
小硬度1.5mm）、相比漏电起痕指数(Comparative Tracking lndex)＞600伏特、优良的拉伸和弹性体性能，能够在
增强工程塑料性能的同时提高其环保性能。
无卤无锑阻燃聚碳酸酯
为了满足欧盟RoHS和WEEE指令要求，拜耳材料科学（BMS）公司开发了可用于电子电气设备的四种Makrolon
聚碳酸酯阻燃剂，尤其适用于高温环境。虽然阻燃剂的添加可能会对聚碳酸酯产品的其他性能产生负面影响，但
Makrolon 2467、6357、6267非强化级别以及10%玻璃纤维强化的9417级别阻燃剂能够使聚碳酸酯产品性能达到平
衡。此类阻燃聚碳酸酯主要应用于电视和住宅监控器、保险盒以及其他电子电气设备。
阻燃膦酸酯聚合物
美国Startup公司利用自主专利技术开发了磷衍生物阻燃聚合物以替代含卤阻燃剂聚合物，以及新型膦酸酯均
聚物(FRX100)和膦酸酯/碳酸脂嵌段共聚物FRXCO25、FRXCO35和 FRXCO85，聚膦酸酯含量分别为25%、35%和85%，
高磷含量（10.8%）的聚膦酸酯均聚物可使热塑性塑料具有最高的极限氧指数(LOI)。FRX 100的商业化定位是可与
其他树脂共同使用，并具有不影响主体树脂材料机械性能的优势，阻燃性能能够在0.75mm全透明时达到UL V0，灼
热丝测试等级为825℃。
具有内阻燃性能的工程塑料与聚碳酸脂有着许多相似性，可模压/挤出的FRX共聚物比聚碳酸酯有着更高的熔体
流动和阻燃性能，但是抗热和抗冲击性能较低。
E 生物基阻燃材料
PLA阻燃Ecodear
用于生产中型和大型电子装备外部包装的塑料材料对阻燃性能要求较高。聚乳酸属易燃材料，因此用于包装或
产品部件等领域须提高其阻燃性。佳能公司联合东丽株式会社开发出了一种Toray's Ecodear生物基塑料，这种塑
料具有很高的阻燃性、热抵抗性、抗冲击性和可模压性，并成为此类材料中第一个能够达到UL 94-5V（Underwriter
Laboratories塑料最高级别的阻燃性能）的材料。此种先进的PLA基塑料最初将会用于生产佳能多功能办公室体系
的部件，并会使办公室用品生产过程中产生的温室气体（CO2）排放量降低20%。
阻燃PLA——洋麻生物复合材料
NEC公司使用金属氢氧化物（作为吸热剂）、洋麻纤维和其他添加剂成功开发出了PLA复合材料，该材料具有良
好的阻燃性能、高抗热性和强度。PLA复合材料包含约15%的植物洋麻纤维，使其比ABS树脂具有更高的抗热性和模
量，可在电子产品中使用。