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鏻鹽系列阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-10-12 13:20:36 |
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)型鏻鹽系列阻燃劑，能和棉纖維活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，生成物是被處理對(duì)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。
美國(guó)Gyanamide公司開發(fā)的GyagardRF-1，這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)的新一代鏻鹽系列阻燃劑，以次膦酸鹽為基的鏻鹽系列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(diǎn)，如在空氣中容易吸潮，手感發(fā)粘且對(duì)棉織物的強(qiáng)度影響較大，用于紙張會(huì)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(gè)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(dòng)性的細(xì)粉，增強(qiáng)與塑料的相容性和加工流動(dòng)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(bào)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(shí)AP與金屬氧化物(如二氧化錳)、無(wú)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(jià)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(zhǎng)鏈聚磷酸銨為基礎(chǔ)的膨脹性阻燃體系則是當(dāng)前無(wú)鹵阻燃聚烯烴研究的熱點(diǎn)，在聚烯烴加工改性中顯示出良好的發(fā)展情景。
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(lái)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(jí)別時(shí)所需添加的阻燃劑量小。
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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(duì)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(duì)-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(shí)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(lái)，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(bào)道了一種環(huán)狀的亞磷酸酯通過垂直燃燒試驗(yàn)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(bào)道了含多溴的芳香亞磷酸酯阻燃劑，簡(jiǎn)稱TBPP，對(duì)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(yàn)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(yàn)結(jié)果表明，它是一種熱穩(wěn)定性高、阻燃效果好，同時(shí)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(wú)機(jī)磷和有機(jī)磷化合物兩類。在無(wú)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(guó)、西歐地區(qū)均超過增塑劑的平均增長(zhǎng)速度。
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