含鹵阻燃劑(主要為溴係、氯係)的核心優勢在於其卓越的阻燃效率和相對較低的成本。 它們通常隻需添加5%至20%就能達到很高的阻燃等級(如UL94 V0),遠低於大多數無鹵阻燃劑所需的添加量。這種低添加量意味著對塑料基材的原始機械性能(強度、韌性)、加工流動性、dianjueyuanxinghetoumingxingdengfumianyingxiangxiangduijiaoxiao,jiagongxingnengyegenghao。tongshi,qichengshudejishuheguimohuashengchanshiqichengbentongchangdiyutongdengxiaoguodewulutixi,zaichengbenminganqieduicailiaoxingnengyaoqiugaodeyingyongzhongrengyouxiyinli。
然而,含鹵阻燃劑最致命的缺點是其燃燒時產生大量有毒和腐蝕性物質。 火災中會釋放鹵化氫(如HBr, HCl)、二噁英、呋喃等劇毒、致癌氣體和濃煙。這不僅嚴重威脅人員生命(窒息、中毒),腐蝕救援設備和建築,濃煙還極大降低能見度阻礙逃生。部分溴係阻燃劑(如某些PBDEs, PBBs)具有環境持久性、生物累積性和潛在毒性,帶來長期生態與健康風險。正因如此,全球法規(如歐盟RoHS, REACH, POPs公約)對多種含鹵阻燃劑的使用進行了嚴格限製甚至禁用,其市場空間正被不斷擠壓。
無鹵阻燃劑(主要包括磷係、氮係、無機氫氧化物如氫氧化鋁/鎂、膨脹型、矽係等)的最大優勢是環保與火災安全性。 它ta們men在zai燃ran燒shao時shi不bu產chan生sheng或huo極ji少shao產chan生sheng鹵lu化hua氫qing等deng有you毒du腐fu蝕shi性xing氣qi體ti,煙yan霧wu毒du性xing顯xian著zhu降jiang低di,發fa煙yan量liang也ye通tong常chang較jiao少shao,大da大da提ti高gao了le火huo災zai現xian場chang的de安an全quan性xing和he能neng見jian度du。其qi環huan境jing風feng險xian普pu遍bian較jiao低di,不bu易yi在zai生sheng物wu鏈lian中zhong持chi久jiu累lei積ji,符fu合he全quan球qiu日ri益yi嚴yan格ge的de環huan保bao法fa規gui趨qu勢shi和he“綠色”產品要求,是未來發展的主流方向。
但無鹵阻燃劑的主要挑戰在於其阻燃效率相對較低和由此帶來的對材料性能的負麵影響。 要達到與含鹵體係相當的阻燃效果,通常需要更高的添加量(無機氫氧化物常需40%-60%以上,磷氮係也需20%-30%)。如此高的填充量會顯著劣化材料的機械性能(強度、韌性下降,變脆)、增加密度、損害加工流動性(熔體粘度高)和電性能,並可能影響外觀和透明度。同時,高添加量加上部分無鹵劑本身單價較高,導致整體材料成本上升。部分種類(如氫氧化鋁)還存在分解溫度低(約200°C)限製高溫加工應用,或易吸潮影響加工和性能的問題。