無機難燃剤のメリットとデメリット

無機難燃剤のメリットとデメリット

ポリマー材料の普及は、難燃剤産業の成長を加速させています。難燃剤は現代社会において非常に重要な材料添加剤であり、火災を効果的に予防し、延焼を抑制し、生産安全と日常生活に大きく貢献しています。難燃剤で処理された材料は、外部の火源にさらされた際に炎の延焼を効果的に防止、遅延、または停止させ、難燃効果を発揮します。難燃剤には多くの種類があり、あらゆるものに二面性があり、難燃剤にも長所と短所があります。以下では、各種無機難燃剤の長所と短所を分析します。

無機難燃剤の欠点：
無機難燃剤の主な欠点は、ポリマー材料への添加量（多くの場合50%以上）が高く、加工性能や物理的特性が容易に損なわれることです。解決策としては、カップリング剤による表面処理、超微粒子の精製、ナノテクノロジーなどが挙げられ、これらは今後の開発の重要な方向性を示しています。

無機難燃剤の利点：

1. 水酸化アルミニウム（ATH）：難燃性、煙抑制、充填機能を1つにまとめた材料です。無毒性、非腐食性、高い安定性を備え、高温でも有毒ガスを発生せず、コスト効率が高く、広く入手可能です。
2. 水酸化マグネシウム（MTH）：340～490℃で分解し、優れた熱安定性と優れた難燃性および煙抑制効果を発揮します。特に高温でのポリオレフィン系プラスチックの加工に適しています。
3. 赤リン：煙の抑制、低毒性、そして優れた難燃性を備えています。しかし、赤リンは空気中で酸化されやすく、自然発火する可能性があり、長期保管中に徐々に有毒なホスフィンガスを放出します。ポリマー材料との相溶性が低いため、マイクロカプセル化が主な解決策となります。
4. ポリリン酸アンモニウム（APP）：これも膨張性難燃剤の一種で、窒素とリンを高濃度に含有し、優れた熱安定性を示し、組成はほぼ中性です。他の難燃剤との混合が可能で、分散性も良好で、毒性も低いため、安全に使用できます。しかし、APPの重合度が低下すると、やや水溶性になります。また、APPは弱酸性であるため、湿気の多い環境では吸湿しやすい性質があります。

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