阻燃材料行业研究报告.pdf

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1、1/17 阻燃材料行业研究报告 （内部资料稿） XX医疗 2019 年 8 月 2/17 目录 第一部分阻燃材料行业概述 . 3 1.1 阻燃剂概述 . 3 1.2 阻燃材料发展现状分析 . 3 1.3 阻燃材料发展趋势 . 5 第二部分国内外阻燃材料企业及其产品 . 7 第三部分阻燃纤维的现状与发展趋势 . 14 3.1 阻燃纤维现状 . 14 3.2 阻燃纤维的分类 . 14 3.3 阻燃纤维发展趋势 . 14 3.4 阻燃纤维品种一览 . 15 3/17 一、阻燃材料行业概述 阻燃材料包括有机阻燃材料以及无机阻燃材料，当前的阻燃材料是添加阻燃 剂之后的能够实现阻燃效果的材料。一般来讲，

2、阻燃剂种类多样， 分有机阻燃以 及无机阻燃， 有机阻燃剂阻燃效果好， 添加剂比较少。 不过有机阻燃剂在燃烧中 存在发烟量大以及释放有毒气体的弊端。无机材料具有无毒、 无烟、不挥发以及 价格便宜等优点， 不过其中存在大量添加剂。 比较常见的阻燃剂有氢氧化铝以及 氢氧化镁阻燃剂。无机阻燃剂可以当作助剂添加入塑料或者橡胶当中达到防火的 效果。比如在电线、 汽车轮胎或者运输袋中， 从而切实保障交通安全以及用电安 全。此外，可以添加入各种油漆以及涂料中，从而促使材料具备阻燃性能。 （一）阻燃剂概述 阻燃剂是高分子合成材料助推剂， 利用阻燃剂可以对高分子材料进行阻燃处 理，从而避免材料燃烧以及阻止火势蔓延

3、，促使合成材料具有消烟性、 自熄性以 及难燃性。 随着我国的合成材料用品被广泛应用在许多相关行业，如建筑业、 纺 织业、运输业、航天业，阻燃剂在这些行业发挥日益重要的作用，现代科学技术 不断发展以及进步， 以及各个国家对于安全工作的高度重视，因此，促使人们对 阻燃剂的安全性以及防火性能要求也越来越高。阻燃剂的品种日益增加并且产量 逐渐上升。当前，世界上阻燃剂的70%用于制作阻燃性材料， 20%用作橡胶。其 中 5%制作纺织品， 3%用于制作涂料，此外， 2%用于制作木材以及纸张。 （二）阻燃材料发展现状分析 近几年，随着塑料产品的增加以及安全标准提高，阻燃材料应用更加广泛， 一般来讲， 阻燃材

4、料可以分为有机阻燃材料以及无机阻燃材料。其中，有机阻燃 材料主要是卤素添加剂， 无机材料不但具有一定阻燃效果，而且产生氯化氢以及 阻止发烟。此外，无机阻燃材料无毒、无腐蚀性以及价格便宜。美国、日本等国 家的无机阻燃材料消费超过60%， 然而， 我国的无机阻燃材料消费只有不到10%。 2.1 卤系阻燃 4/17 卤系阻燃剂不但产量最大， 而且应用最为广泛。 添加了该阻燃剂的材料在燃 烧过程中可以释放卤化氢， 并且获得自由基， 从而阻止传递燃烧链， 进而生成活 性低的自由基减缓燃烧。卤素阻燃剂一般应用在热塑性材料以及热固性材料中， 不但阻燃效果好， 而且对阻燃制品影响比较少。 此外，不仅与高分子材

5、料的兼容 性较好，而且使用方便，因此，受到市场欢迎，在汽车、包装、纺织等行业中， 卤素阻燃材料应用十分广泛并且日益发挥重要作用。 2.2 磷系阻燃 无机磷系阻燃剂主要包括磷酸盐、红磷等，应用比较广泛的是红磷， 红磷属 于较好的阻燃剂，不但具有抑烟、高效的优势，而且具有无毒的特点。然而，在 实际应用中， 红磷阻燃剂材料容易氧化并且释放有害剧毒气体，此外粉尘容易导 致爆炸，在树脂混炼以及模塑加工中存在一定的危险性，因此，磷系阻燃材料受 到一定使用限制。 经过改进的红磷阻燃剂是在其中加入金属氢氧化物，一定程度 上解决了高分子材料毒性问题。 2.3 镁系阻燃 氢氧化镁是一种添加型的无机阻燃剂，和其他阻

6、燃剂对比， 氢氧化镁在原料 来源、制备过程以及废物处理方面都具有良好抑烟效果。一般来讲， 如果发生火 灾，大约 80%以上是由于烟气窒息死亡， 因此，当前的阻燃剂抑烟比阻燃更为重 要。一般氢氧化镁的分解能以及热容量比较高，相对通常的无机阻燃剂， 镁系阻 燃剂合成的材料可以耐受更高温度，不但可以提高挤塑速度， 而且可以大大缩减 模塑实践。此外，有效提高阻燃效率。同时，氢氧化镁和其他相关阻燃剂具有良 好复合能力， 氢氧化镁阻燃剂在塑胶以及橡胶行业得到十分广泛的应用，未来市 场潜力很大，不过相对其他阻燃剂价格更高。 2.4 铝系阻燃 一般来讲，氢氧化铝是早期的无机阻燃剂，并且也是应用量很大的一种，当

7、 前氢氧化铝占无机阻燃剂总量80%以上，被广泛应用在弹性体、 橡胶、涂料以及 5/17 塑料制品当中，具有消烟、阻燃、填充功能，并且可以和其他物质协同作用，价 格低廉，不挥发以及无毒无腐蚀性， 氢氧化铝阻燃原理是在聚合物当中加入氢氧 化铝。从而降低聚合物的浓度。当温度达到250的时候就开始吸热以及脱水， 从而可以抑制聚合物温度上升。 氢氧化铝阻燃材料燃烧的过程中可以生成水蒸气 对可燃气体以及氧气进行稀释，从而阻止燃烧继续。 不过，氢氧化铝阻燃材料也 存在一定缺陷， 比如氢氧化铝阻燃效果是随着添加剂增加而强化，但如果填充过 多就会降低产品的强度。此外，氢氧化铝吸热量虽然大，但是分解温度低，只能

8、适用在加工温度低的聚合物上。 （三）阻燃材料发展趋势 3.1 无卤阻燃 卤素阻燃材料阻燃效率高以及用量少，成为当前市场上的主流产品，不过， 卤素阻燃剂的缺点是会产生具有腐蚀性以及毒性的气体，从而导致电路短路或者 其他金属物件腐蚀。此外，造成大气污染，对于人体呼吸道产生严重影响。最近 几年，英国、挪威、澳大利亚已经颁布一系列法令，对某些塑料制品进行燃烧毒 性试验，因此，开发无卤阻燃剂逐渐成为世界趋势。无机阻燃剂来源比较丰富并 且价格较低，不过其阻燃效果差以及添加剂过多。红磷阻燃剂效率高、用量少， 在很多行业得到十分广泛的应用，不过红磷阻燃剂稳定性需要进一步加强，红磷 具有容易爆炸以及容易着色的弱

9、点。 膨胀型阻燃剂在燃烧过程中发烟量较少并且 没有有毒气体释放， 因此，应当加强对膨胀型阻燃剂研究力度。我国的北京理工 大学、中国科技大学、 安徽化学研究院以及上海消防大学对膨胀型阻燃剂加强了 研究，有望开发新型产品投入市场使用。 3.2 减少有害气体 根据相关统计表明， 火灾中死亡原因大多是由于燃烧中物品所释放的有毒气 体导致，研究新型的阻燃剂， 降低材料燃烧的有毒气体以及烟量，是当前阻燃领 域重点研究课题。当前主要采取的抑烟剂主要包括过渡金属氧化物、金属氧化物、 6/17 镁锌复合物、氧化锡、二茂铁、氧化铜等等，主要产品是美国公司的硼酸锌系 列，钼酸盐系列等。其中，部分无机填料同时具有阻燃

10、以及抑烟效果。此外，膨 胀型阻燃剂多孔碳层也具有抑烟以及阻燃作用。通过研究新型阻燃剂， 从而提高 材料的抗高温能力以及防火性， 一方面减轻有害气体对于人体呼吸道的危害，另 一方面抑制火势蔓延避免造成更大损失。 7/17 二、国内外阻燃材料企业及其产品 图：阻燃材料产业链全景图 杜邦 2017 年 5 月，中国广州杜邦高性能材料事业部（DPM）首次推出全新 系列 Crastin?玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT ）规格产品。 该系列产品的相对漏电起痕指数（CTI ）高达 600V，是针对插电式电动汽车 （xEV ）常用高压连接器的定制化产品。 在阻燃材料方面，杜邦产品有无卤杜邦Crastin

11、?PBT 、杜邦 Rynite?PET 、杜邦 Hytrel?TPC-ET 和 Zytel?HTN 。 在阻燃纤维方面，杜邦Nomex?和 Protera?产品在全球也是出于领先地位。 巴斯夫 巴斯夫阻燃型产品 Ultramid?包括 C3U、 A2X2G5 、 A3X2G5 、 A3X2G7 、 A3X2G10 、 B3UG4和 KR4365G5 ，主要应用于防火安全性及耐电痕性要求较高的电气元件。 此外，Ultrason?（聚砜、聚苯砜、聚醚砜）系列的产品无需添加阻燃剂也能 达到 UL94V-0的效果。 科思创 科思创在电子电器方面阻燃材料主要以PC及其合金为主，并且包括拜本兰 ? （PC

12、ABS ；PCASA 共混料） 、阻燃性模克隆 ?等产品。 8/17 值得一提的是， GreenPack? 电池的翠绿色外壳就是采用阻燃拜本兰 ?FR3008HRPCABS混合树脂制造，而电池芯支架采用拜本兰 ?FR3040PCABS 混合树 脂制造。 目前，科思创在新能源汽车材料上也推出了非常多的产品，包括充电桩等。 帝人集团 帝人除了阻燃塑料外，还有菲格?品牌的溴系阻燃剂， Multilon? （PC/ABS ） 系列拥有多个型号的阻燃牌号，主要为外壳或底座专用等制品所用。 Panlite?系列具有优良的阻燃性， 通过了 UL规格 Subject94的 V-0、 V-1、 V-2、 HB、

13、5VA、5VB等级测试。 朗盛集团 2016 年朗盛推出了 PocanDPBFN4230 （无卤 PBT ） ，2017 年与拉胡克集团共 同研发了一款名为PocanAF4130 （PBT/ASA 卤素）主要用于新能源汽车，这种材 料的特殊优势在于它具有极低的翘曲性和收缩率，并具有很高的阻燃性。 宝理塑料株式会社 宝理塑料株式会社成立于1964 年，全球知名的工程塑料供应商，主打塑料 有 5 大类： POM、PBT 、PPS 、LCP和 COC 。其中， DURAFIDE?PPS 系列基本都是 V-0 级别阻燃； DURANEX?PBT 系列也大都是阻燃材料，无卤与有卤皆有； LAPEROS?

14、LCP基本为 V-0级别； FREQTIS?PPS/LCP系列也是阻燃产品。 东丽集团 东丽在阻燃塑料这块主要有：阻燃PBT包括：非增强阻燃、增强阻燃、无卤 增强阻燃，阻燃等级皆为V-0 级； ABS阻燃系列包括： 844V-X05 、834V-X06等牌号； 短纤维 CF强化阻燃 PC 、短纤维 CF强化阻燃 PPS ； 9/17 阻燃尼龙有无卤与有卤等系列。 兰蒂奇工程塑料（苏州）有限公司 兰蒂奇集团是 PA 、 PBT 、 TPE和 POM的世界知名制造商， 兰蒂奇工程塑料（苏 州）有限公司成立于2006 年，是兰蒂奇集团在中国的分公司，主要生产和销售 PA 、PBT 、TPE和 POM等。 其中阻燃系列包括： RADIFLAM?A 、RADILON?A 、RADIFLAM?S 、RADILON?S 、 RADIFLAM?B 等。 近年，兰蒂奇在新能源汽车这方面也推出了很度阻燃相关的材料，值得关注 一下。 SABIC SABIC 是全球领先的工程塑料其余， 旗下产品系列包括：VALOXPBT、 LEXANPC 、 UL