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聚合物與阻燃劑

 

 

自各類高分子聚合物被發明且廣泛應用以後,塑膠製品已是現代生活中不可或缺的一部分,然而大部分的塑膠由可燃的碳氫化合物組成,因此各類塑料製品的防火性已是廣泛被重視的性質之一。阻燃劑作為一重要的高分子聚合物添加劑因應而生。阻燃劑可以提高材料的耐燃性,防止材料著火、抑制火焰蔓延、或甚至具有自熄滅性質,解決聚合物材料容易引起火災的問題,保護人們生命財產安全,是材料中協助減緩或停止燃燒的主要化學成分。目前,阻燃劑的消費量已是僅次於增塑劑的第二大添加劑品項。

 

阻燃機理

 

欲停止燃燒, 需消除一個或多個燃燒必備三要素,也就是停止供給「氧氣」、「燃料」或「熱量」。而一般阻燃劑也是透過上述方式達到阻燃效果。

 

「含鹵阻燃劑」是含有鹵素的阻燃化學物質,80% 的含鹵阻燃劑為溴(Br)系阻燃劑 – 如PBDE(polybrominated diphenyl ether) 與 PBB(polybrominated Biphenyl)。此類阻燃劑成本低且效率高,且與材料相容性良好,其作用方式是透過鹵素自由基捕抓燃燒的氫/氫氧 自由基,降低火焰溫度以達阻燃效果。然而,由於阻燃過程中產生腐蝕性氣體和溴化戴奧辛/呋喃(PBDD/PBDF),造成對環境與人體的危害, 歐盟 RoHS已於2006年起禁止含鹵阻燃劑的使用。

 

因應環保的需求,「無鹵阻燃劑」的開發趨向主流,其中「磷系阻燃劑」成為阻燃環氧樹脂領域的重點。磷系阻燃劑可以做為添加型或反應型阻燃劑,可以與環氧樹脂單體結合,而使該單體成為含有磷阻燃單元的化學物質,進而合成阻燃效果的環氧樹脂聚合物。燃燒時,「磷系阻燃劑」除了可以捕抓燃燒的氫/氫氧 自由基,同時會在燃燒物表面形成碳化層,有效隔絕熱量傳播與燃氣釋出,是一種低用量高效能的阻燃劑。

  

  

CAS No 13291-46-8
Appearance White to off-white powder
Melting Point 210~216 °C
Loss on Drying

0.5% max.

  

Euphos®DPPQ是一種非鹵素活性阻燃劑,適用於環氧樹脂和具有優異耐熱和耐水解性的聚合物,可用於PCB,半導體封裝和工程塑料。

CAS No 99208-50-1
Appearance White to off-white crystalline powder
Melting Point 245 °C min
Loss on Drying

0.5% max.

    

HCA-HQ用作聚合物的穩定劑和阻燃劑,可以在環氧樹脂,聚酯樹脂,聚氨酯樹脂中進行共聚反應,以表現出優異的穩定效果和阻燃效果。HCA-HQ具有抗溶劑萃取,低揮發性和低起霜的特性,可應用之領域為印刷電路板用環氧樹脂,半導體封裝,LED封裝,也可滿足ROHS要求。