新型低碳环保粉煤灰基阻燃剂

• 作者: 卓锦德 胡源 董阳 韦平
• 来源期刊: 中国阻燃
• 学科: 工学
• 关键词: 微纳米粉煤灰圆珠 粉煤灰基阻燃剂 发泡聚氨酯 聚烯烃
• 年，卷（期）: 2014,（6）
• 页码范围: 10-15
• 页数: 6页
• 分类号: TQ536.4

摘要

由于经济的快速增长和对能源的需求，中国已成为世界上最大的燃煤发电国，粉煤灰的排放量逐年上升，在2010年已达到4．8亿吨，其利用率达68％。目前我国粉煤灰的利用有约41％用于水泥和混凝土，19％用于建材，26％用于墙体，5％用于道路，5％用于农业，和4％用于矿物提取及回填。粉煤灰利用多在附加值较低的领域，主要的原因是粉煤灰量大而且成分差异性大。因此，粉煤灰的利用常受到运输半径和当地建筑市场及季节的影响，很难充分利用，特别是中西部偏远地区燃煤电厂的粉煤灰。北京低碳清洁能源研究所功能材料中心，目前采用材料科学的方法处理不同的粉煤灰，并开发出先进、创新的材料和产品技术来提高其附加价值，希望能有效和充分利用每个燃煤电厂的粉煤灰。该中心的粉煤灰团队已经开发了多项核心材料技术，用于不同领域的高价值应用，包括防火和阻燃的应用。虽然防火和阻燃应用未必能完全消化那些待处理的粉煤灰，但也演示了粉煤灰在高价值应用的可能性。已有文献报道粉煤灰可用来提高有机聚合物的阻燃效果，例如在聚碳酸酯、聚氯乙烯、环氧树脂、环氧树脂和聚丙烯混合料，或在硬质聚氨酯泡沫体材中与聚磷酸铵和季戊四醇的协同阻燃效果。但到目前为止，市面上仍没有粉煤灰基的阻燃剂。从阻燃的机制看来，粉煤灰是可以用来部分取代高分子降低其可燃性，但由于其化学惰性的特性，很难做到膨胀阻隔或气相阻燃的效果。单独使用粉煤灰当阻燃剂，很难在氧指数或UL-94阻燃测试中达到很好的阻燃效果，例如在聚烯烃中顶多达到UL-94HB等级。利用先进、领先的分离技术和特殊工艺分离出的微纳米粉煤灰圆珠，在现有的阻燃材料里可适当的添加是不会影响其阻燃效果，但可降低成本并改善加工性。