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鏻鹽類阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-9-21 11:52:02 |
鱗鹽是具有R4PX結(jié)構(gòu)的含磷有機(jī)化合物，其代表性品種是氯化四羥甲基(THPC)，是早期開發(fā)的織物阻燃劑。它以磷化氫、甲醛和鹽酸為原料制得：
PH3+4HCHO+HCl→(HOCH2)4PCl
THPC屬于反應(yīng)型鏻鹽類阻燃劑，能和棉纖維活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，生成物是被處理對象的組成部分，因而阻燃性能持久，耐洗性好。但由于在制造或使用過程中可能產(chǎn)生致癌物質(zhì)氯甲醚，現(xiàn)已很少使用。為此，人們進(jìn)行了改性研究，已開發(fā)出換代產(chǎn)品。
GyagardRF-1類阻燃劑能保持纖維的原有強(qiáng)度和柔軟性，可用于軍用棉布、防雨布和工作服的阻燃處理。次膦酸鹽是近年開發(fā)的新一代鏻鹽類阻燃劑，以次膦酸鹽為基的鏻鹽類阻燃劑可用于熱塑性塑料(如PA、PBT)、纖維及紡織品的阻燃，別適用于薄壁電子元器件、透明制片及薄膜。
聚磷酸銨雖然成本低廉，使用方便，阻燃效果好，但隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開拓，也暴露了它的一些缺點，如在空氣中容易吸潮，手感發(fā)粘且對棉織物的強(qiáng)度影響較大，用于紙張會使紙張發(fā)黃變脆。通過聚磷酸銨的微膠囊化可以減輕以上一系列不良影響；提高聚磷酸銨阻燃整體效應(yīng)的另一個途徑就是用偶聯(lián)劑，如用含硅化合物進(jìn)行表面處理，使其成為具有流動性的細(xì)粉，增強(qiáng)與塑料的相容性和加工流動性，并提高其阻燃性。另一方面，提高聚磷酸銨的聚合度也可以增強(qiáng)它的阻燃整體效果。
據(jù)報道，P含量為30.5%的APP與季戊四醇并用具有更高的阻燃性。同時AP與金屬氧化物(如二氧化錳)、無機(jī)填料(沸石)及其它阻燃劑均具有良好的協(xié)同效應(yīng)。聚磷酸銨為白色粉末，分解溫度高于256℃。聚磷酸銨比有機(jī)阻燃劑價格低，毒性小，熱穩(wěn)定性好，可單獨(dú)使用也可以與其它阻燃劑配合使用。而以長鏈聚磷酸銨為基礎(chǔ)的膨脹性阻燃體系則是當(dāng)前無鹵阻燃聚烯烴研究的熱點，在聚烯烴加工改性中顯示出良好的發(fā)展情景。
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)原材料：
磷酸三(2-氯丙基)酯原材料以三氯氧磷和環(huán)氧氯丙烷為原料，在AlCl3的催化作用下得到磷酸三(2，3-二氯丙基)酯混合液。
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)主要用于軟硬聚氨酯泡沫,環(huán)氯樹酯,聚本乙烯,醋酸纖維素,乙基纖維素樹脂和酚醛塑料,及槍式泡沫填縫劑的生產(chǎn).特別推薦用剛性聚氨酯泡沫中具有優(yōu)良的熱導(dǎo)及水解穩(wěn)定性,特別適用于ASTM84(II),用于化合物聚氨酯泡沫和不飽和樹酯及酚醛塑料在低溫時具有低粘性.通常還與三氧二銻配合使用,以提高阻燃效率.
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)是用于條狀﹑快狀泡沫生產(chǎn)中的火焰阻燃劑.它是一種成本低廉的火焰阻燃劑,且具有良好的穩(wěn)定性.用于阻燃聚氨酯泡沫塑料，不飽和聚酯，液態(tài)酚醛樹脂，粘合劑等重要的阻燃性增塑劑。也可用在礦用運(yùn)輸帶（特別是煤礦）、導(dǎo)風(fēng)筒、電線電纜、蓬布、壁紙、人造革、卷布滾等。在氰酸醚或聚醚與催化劑的混合物中的儲存穩(wěn)定性甚佳。
氧化膦是一類很穩(wěn)定的有機(jī)磷化合物，可用作聚酯的阻燃劑，所得的阻燃聚酯色澤好，機(jī)械性能好，近年來不斷開發(fā)出新的品種。用含有活性官能團(tuán)的氧化膦單體摻入共聚，可以制造阻燃聚酯、聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂和聚氨酯等。氧化膦是聚苯醚有效的阻燃劑，它可與磷酸酯類阻燃劑媲美，由于含磷量高，所以達(dá)到同樣阻燃級別時所需添加的阻燃劑量小。主要品種有正丁基雙(羥丙基)氧化膦(FR-D)、三羥丙基氧化膦(FR-T)、環(huán)辛基羥丙基氧化膦(CODPPO)、對二(22氰乙基氧化膦甲基)四甲基苯(RF2699)。通過反應(yīng)將含磷單體結(jié)合到合成材料的分子上，賦予材料永久的阻燃性。例如：雙(對-羧苯基)苯基氧化膦用作聚酰胺、聚酯、聚苯并咪唑等多種聚合物的反應(yīng)型阻燃劑或阻燃單體，可同時賦予聚合物較好的阻燃性、抗靜電性和染色性，較高的熱、氧穩(wěn)定性以及較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等性能。
近年來，亞磷酸酯阻燃劑開發(fā)的品種遠(yuǎn)不如磷酸酯多，大部分亞磷酸酯用于抗氧劑、穩(wěn)定劑、防老劑，用于阻燃劑的較少。1991年，Renner報道了一種環(huán)狀的亞磷酸酯通過垂直燃燒試驗表明，其阻燃性能可達(dá)到(UL-94)V-0，其阻燃效果好，主要是由于季戊四醇骨架在聚合物燃燒中能形成一層焦炭保護(hù)膜。
1994，錢東等報道了含多溴的芳香亞磷酸酯阻燃劑，簡稱TBPP，對其合成方法和應(yīng)用進(jìn)行了研究，由于分子中P-Br協(xié)同作用，阻燃效果優(yōu)良，用在E-44型環(huán)氧樹脂中，發(fā)現(xiàn)在試驗范圍(0-16PHR)內(nèi)，氧指數(shù)與TBPP的添加量近似成線性關(guān)系，可用下式表示，既：LOI=1918+1113PHR(TBPP) PHR為TBPP的添加量。
最近研發(fā)的新型聚醚多元醇亞磷(膦)酸酯在聚氨酯軟泡中的應(yīng)用試驗結(jié)果表明，它是一種熱穩(wěn)定性高、阻燃效果好，同時具有增塑劑和抗氧劑特性的新型阻燃劑。
磷系阻燃劑可用于熱塑性塑料、熱固性塑料、織物、紙張、涂料和膠黏劑等阻燃。磷系阻燃劑可分為無機(jī)磷和有機(jī)磷化合物兩類。在無機(jī)磷阻燃劑中以聚磷酸銨、膦酸鹽、磷酰胺、磷-氨基化合物和紅磷為主，在有機(jī)阻燃劑中以磷酸酯、亞磷酸酯、膦酸酯、有機(jī)磷鹽和氧化膦為主。此外，還有多種取代基的化合物(如含鹵磷酸酯、含磷多元醇等)、齊聚物以及磷-氮化合物等。目前全球阻燃劑中磷系約占14%，雖然比例不大，但發(fā)展很快，美國、西歐地區(qū)均超過增塑劑的平均增長速度。
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