年产8000吨阻燃剂常压法MCA工艺装置设计文献综述

 2023-10-23 09:10

文献综述

三聚氰胺氰尿酸盐是由三聚氰胺和氰尿酸合成的盐，属于氮系列阻燃剂，具有粉末状和颗粒状两种形式。当用该产品阻燃的聚酰胺泡沫燃烧时，形成的碳泡沫层对聚合物起保护作用，绝热隔氧。添加了该产品，聚合物的烟密度和毒性气体可以大幅度减少，同时不产生刺激性卤化氢气体。三聚氰胺氰尿酸盐( MCA) ，是一种含氮的无卤环保型阻燃剂，广泛应用于工程橡胶材料以及尼龙、丙烯酸乳液、聚四氟乙烯树脂和其他烯烃树脂中。具有阻燃效果好，应用成本低，热稳定好，加工烟雾小，电性能、机械性能、着色性能佳等优点。

目前，人们不仅要求阻燃剂具有良好的阻燃性能，还要求它的抑烟能力和减少材料燃烧是有毒气体的释放，同时又不会恶化各种材料的使用性能，以三聚氰胺为母体的阻燃剂以优异的阻燃性，耐久性和耐候性以极少烟低毒等特性成为阻燃剂家庭的一支新秀。

MCA属于三秦基阻燃剂，是典型的氮系阻燃剂。一般以为MCA的阻燃机理是物理阻燃。以MCA阻燃PA6为例：当添加了MCA的PA6燃烧时，MCA改变了PA6的热降解历程，PA6直接碳化形成不燃性碳层，这些碳层在MCA分解时释放出的水、氮气的膨胀发泡作用下形成覆盖于燃烧表面的碳质薄层，隔绝了氧气与界面的接触，从而有力地抑制了PA6的继续燃烧：同时MCA分解产生的水、氮气等不燃性气体通过发泡作用使PA6变成膨胀体，大大降低了热传导性，促进了pA6的离火自熄。MCA在材料燃烧过程中表现出的促进碳化和发泡的双重功能是其阻燃的关键。

MCA的生产工艺有许多，但是实现工业化的生产方式主要有溶剂法和固体法两种。

目前MCA的市场呈饱和状态。近年来，国内外主要生产商都在扩产，但总体上市场需求增长不及产量的增长。虽然MCA的市场需求有所增长，但一窝蜂的滥上装置，导致了MCA的价格战。MCA的价格从2000年的18000元/吨降至13000元/吨，利润空间严重萎缩，许多装置出于半停产状态。

近年来，由于含卤阻燃剂以及一些有毒的无机阻燃剂燃烧时会释放大量腐蚀性气体和有毒物质，引起环境及使用安全性问题，在全球范围已被限制和禁止使用。2003年欧盟颁布了《电子电器设备中限制使用某些有害物质指令》，要求欧盟成员国从2006年7月1日起在10大类、101种电子电器产品中全面禁止使用聚溴二苯醚、聚溴联苯等溴系列阻燃剂，在电器产品中应用量最大的尼龙类工程塑料采用无卤阻燃剂是大势所趋，尼龙所用的无卤阻燃剂有磷系和氮系两大类。近年来，因能源原因，黄磷的价格节节攀升，璘系阻燃剂的成本和氮系阻燃剂持平，这为氮系阻燃剂的进一步推广提供了契机，也为氮系阻燃剂中成本最低的MCA在阻燃尼龙、阻燃玻纤增强尼龙等方面的应用提供了很好的发展机会。所以，对MCA进行改性，克服其应用的局限性，其市场空间将不可限量。

通过改性，克服MCA的阻燃局限性，对MCA的应用将是一种深远影响，同时也是工程塑料行业的福音，在经济和社会领域都会产生积极的意义，这也是众多MCA发展厂家的发展方向。

参考文献

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