溴氧化磷(卤系or磷系？阻燃市场大好，现在入局赚不赚钱？看完这篇你都会了)

Posted 2023-06-01

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溴氧化磷(卤系or磷系？阻燃市场大好，现在入局赚不赚钱？看完这篇你都会了)

工程塑料被应用在越来越多的领域，市场利好。但是更高的标准、不同材料、不同应用领域都对阻燃剂提出不同的要求。

对应材料的阻燃剂该怎么选；现在入局阻燃剂晚不晚？看完这篇文章，你应该有了答案。

阻燃剂

1、卤系阻燃剂

卤系阻燃剂分为氯系阻燃剂及溴系阻燃剂。氯系阻燃剂的价格便宜，但是它热稳定性差，仅适用于加工温度低于200℃的产品。

但是卤系阻燃剂阻燃效率高，与基体树脂互容性好，耐候性和热稳定性好，对材料的力学性能影响小，在阻燃领域有着重要的地位。

卤系阻燃剂主要是在气相中发挥阻燃作用，它在受热时分解放出难燃的卤化氢气体，从而终止或减缓气相燃烧过程中的链式反应，起到阻燃的目的。

同时，在凝聚相中卤系阻燃剂还可通过脱水反应形成炭化层，从而在凝聚相起到阻燃作用。卤系阻燃剂与金属氧化物、含磷化合物等协效剂配合使用，阻燃效果更佳，因此在实际应用中，卤系阻燃剂常与三氧化二锑（Sb2O3）协同使用。

2、磷系阻燃剂

磷系阻燃剂已形成了门类繁多的品种，包括无机磷酸盐、磷酸酯、磷杂菲、磷腈以及红磷等。磷系阻燃剂在燃烧过程中分解形成的高沸点含氧酸可以促进聚合物脱水和炭化，并形成炭化残渣保护层，使聚合物与空气隔绝。同时，脱出的水分吸收大量的热，也可降低聚合物表面温度，从而达到阻燃的效果。

磷系阻燃剂优点是毒性和腐蚀性低、热稳定性好、效果持久。欧盟已经禁止在电子设备制造时使用多溴联苯、多溴联苯醚等卤系阻燃剂。磷酸酯类的磷系阻燃剂双酚A-双磷酸二苯酯（BDP）与PC/ABS等工程塑料相容性好，并且具有环保性能好、热稳定性高、对材料性能影响小等优点，因此在手机、笔记本电脑以及电视机等电子电器设备中得到广泛应用。

不同塑料的阻燃方案分析

PC/ABS

PC具有冲击强度高、抗蠕变、尺寸稳定性好、耐热、透明和介电性能优良等优点，但同时也存在加工流动性差、容易发生应力开裂、对缺口敏感、耐磨性差等缺点；ABS具有较好的耐化学药品性和成型加工性，然而其耐热和耐候性相对较差。两者共混改性所得的PC/ABS合金在性能上可互补，不仅耐热性、冲击强度以及拉伸强度优于ABS，而且其熔体粘度比PC低，加工性能好，制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性都大大降低。PC/ABS合金广泛应用于汽车工业、通信设备、电子电器、照明设备等。

PC/ABS合金在例如新能源汽车充电桩以及部分电子电气阻燃等级要达到V-0。用于PC/ABS共混体系目前效果较好的是热稳定性好的双磷酸酯类以及磷酸酯齐聚物等，其中BDP对PC/ABS合金表现出良好的阻燃性能。

PC具有耐热性好、光学性能优异、尺寸稳定性好、机械强度高以及冲击强度优良等特性，广泛用于家电、电子电器、汽车配件、机械设备和光学仪器零部件等。PC的极限氧指数（LOI）可达20%~24%，材料本身可达UL94 V-2级阻燃，但仍无法满足特殊领域对阻燃性能的更高要求，如电子电气和汽车领域均要求PC阻燃等级达到V-0。

阻燃 PC中，以全氟烷基磺酸钾（PPFBS）为代表的磺酸盐类阻燃剂效果最佳，添加少量的磺酸盐阻燃剂就能显著改善PC的阻燃性能，达到1.6~3.0ｍｍ V-0的阻燃等级，并且改性后PC的物理性能和力学性能与通用PC相当。

工业化PC产品中使用最多的磷系阻燃剂主要是三苯基磷酸酯（TPP）、间苯二酚双（二苯基磷酸酯）（RDP）和 BDP，在阻燃剂的添加量为10%（质量分数）时，1.6mm厚度PC可达V-0级别，其中TPP在高温下易挥发，仅在气相中发挥阻燃作用；RDP和BDP可同时在气相和固相发挥阻燃效果。TPP常温下为固态，热稳定性相对较差，在PC加工温度下容易挥发；RDP和BDP常温下为液体，热稳定性较好；BDP较RDP抗水解性能好。

ABS

ABS光泽度高、韧性好、耐热和耐低温性能好、加工性能优异、具有优良的综合力学性能；ABS电性能不随温度和湿度的改变而出现很大变化，是良好的绝缘材料，广泛应用于家用电器、视听设备、办公用品和电子电气等领域。

ABS树脂可燃，LOI为18.3％~18.8％，按UL 94标准属于HB级别。ABS着火时燃烧速率快，并且放出大量毒气和黑烟，不利于实际应用。目前主要以卤素阻燃剂与Sb2O3复配使用，卤锑协同作用对ABS进行阻燃改性。阻燃ABS主要应用于电话、电脑、液晶显示器（LCD）等电子电气设备外壳、汽车内构部件和外部构件、小型厨房电器、工具盒真空吸尘器的外壳等。

HIPS

HIPS是由聚苯乙烯（PS）与聚丁二烯（PB）通过共聚制得，拥有两者共同的优点，易加工、尺寸稳定性好且电绝缘性优良、抗冲性较高，被广泛应用于食品包装、家用电器、电子产品及军用物资的外壳包装等领域。但HIPS的LOI仅为18%，易燃烧，为了提高使用安全性，必须对其进行阻燃改性。用于HIPS阻燃改性的主要为溴系阻燃剂如十溴二苯乙烷（DBDPE）等，大多与Sb2O3配合协同作用，具有优良的阻燃效果。

PBT

PBT是一种结晶型饱和聚酯，具有优异的力学性能、较好的尺寸稳定性、良好的电绝缘性以及耐化学药品腐蚀等特点，广泛应用于汽车、电子电器、机械等领域。但PBT的阻燃性能差（UL 94 HB级），在空气中易燃烧，难以成炭，燃烧时易滴落，且释放出大量浓烟和有毒气体，易产生比较大的危险，因此必须对其进行阻燃改性。用于PBT阻燃改性的阻燃剂主要为卤系阻燃剂，比较常用的是溴系阻燃剂如DBDPE、溴化环氧树脂等，通过与Sb2O3配合协同作用，达到优良的阻燃效果。PBT中使用的阻燃剂还包括二乙基次膦酸铝（ADP）或其与氢氧化镁、氢氧化铝等的复配产品。

PA具有良好的力学性能、电学性能和较为突出的润滑性能，广泛应用于电子元件及汽车零件等领域。未改性的PA阻燃等级为UL 94 V-2级，LOI为20%~22%，在接触到明火的情况下，会发生快速燃烧，放出大量热，同时还会因熔融存在焰滴落现象，这为明火的进一步扩散制造了条件。为防止火灾危害，工业上对汽车、电器等产品中使用的PA复合材料有着明确的阻燃要求，一般需要其达到UL 94 V-0级别。卤系阻燃剂由于与PA相容性好，阻燃效率高，在PA中的应用很广泛。PA中使用的阻燃剂还包括二乙基次膦酸铝（ADP）或其与氢氧化镁、氢氧化铝等的复配产品。

阻燃剂市场预测

市场规模

从全球阻燃剂行业市场规模情况来看，全球市场保持逐年增长态势。据统计，2020年全球阻燃剂行业市场规模为71.9亿美元。2021年全球阻燃剂行业市场规模约80亿美元，预计未来全球阻燃剂市场年均复合增长速度约为6%，到2030年将达到135亿美元。

市场结构

从全球阻燃剂市场细分产品结构情况来看，目前还是以氢氧化铝系、溴系以及磷系阻燃剂为主。据统计，2020年全球阻燃剂市场结构情况为：氢氧化铝、溴系、磷系、氮系、三氧化二锑，占比分别为33.3%、21.0%、19.0%、7.2%、7.7%。

消费现状

随着电子电器行业发展、新能源汽车推广、5G建设及欧盟无卤化政策实施，预计全球工程塑料用阻燃剂需求量将进一步增长，2023年需求量将达到44.1万t，其中电子电器领域的需求量将达到37.6万t，汽车领域的需求量约为4.7万t，由欧盟无卤化带来的需求量为1.8万t。无卤有机磷系阻燃剂方面，预计2023年全球BDP的需求量为27.8万t，占全部阻燃剂需求量的63％；其中电子电器领域的需求量将达22.5万t，汽车领域的需求量约为 4.2万t，由欧盟无卤化带来的需求量为1.1万t。

当前，中国阻燃剂行业存在法规趋严、无卤替代、需求转移带来的三大契机。有机磷系阻燃剂兼顾阻燃效率和环保性，是目前市场增长最快的阻燃剂，发展潜力大。