隨著高分子材料阻燃處理技術(shù)的不斷發(fā)展,對阻燃劑的綜合性能指標(biāo)的要求也越高,高效、相容性好、熱穩(wěn)定性高是未來阻燃劑的發(fā)展方向,未來的氮磷膨脹型阻燃劑應(yīng)在下述五個(gè)方面改進(jìn):
氮磷膨脹型阻燃劑改進(jìn)方向(1)熱穩(wěn)定性高,滿足聚合物高溫加工成型的需要。APP和PER的熱穩(wěn)定性不高,特別是國 產(chǎn)APP有較強(qiáng)的吸濕性, 因組分中多含小分子化合物,導(dǎo)致熱穩(wěn)定性不好,不適用于加工溫度高的工程塑料。
氮磷膨脹型阻燃劑改進(jìn)方向(2)阻燃劑表面處理。用偶聯(lián)劑處理氮磷膨脹型阻燃劑以增加與聚合物的相容性,提高氮磷膨脹型阻燃劑在基體的分散性,同時(shí)獲得良好的阻燃性能和力學(xué)性能。常用的偶聯(lián)劑有硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸偶聯(lián)劑等。另外,用微膠囊技術(shù)處理對氮磷膨脹型阻燃劑進(jìn)行包裹改性,可提高氮磷膨脹型阻燃劑的防潮性,改進(jìn)氮磷膨脹型阻燃劑與基體的相容性,從而達(dá)到提高阻燃材料性能的目的。
氮磷膨脹型阻燃劑改進(jìn)方向(3)微細(xì)化處理。較大的氮磷膨脹型阻燃劑顆粒會損害材料的物理力學(xué)性能,對氮磷膨脹型阻燃劑微細(xì)化,甚至納米化,既可增大氮磷膨脹型阻燃劑與材料的接觸面積以提高相容性,又可降低氮磷膨脹型阻燃劑的用量。
氮磷膨脹型阻燃劑改進(jìn)方向(4)協(xié)同效應(yīng)。氮磷膨脹型阻燃劑添加量相對較大,阻燃效率不高,在一定程度上,限制了其廣泛應(yīng)用。如 研究發(fā)現(xiàn)氮磷膨脹型阻燃劑阻燃的聚烯烴, 當(dāng)用量為20%~30%時(shí), LOI才達(dá)到30%以上。因此,篩選適當(dāng)?shù)膮f(xié)效劑,增加氮磷膨脹型阻燃劑的阻燃效率,才可以降低阻燃材料的成本,為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。
氮磷膨脹型阻燃劑改進(jìn)方向(5)研制新型吸潮性低、熱穩(wěn)定好、阻燃效果高的“三位一體”膨脹型阻燃劑。
氮磷膨脹型阻燃劑的吸潮問題和分散性差一直困擾著人們。常需對氮磷膨脹型阻燃劑進(jìn)行改性處理,目前采用的改性處理方法有表面改性、微膠囊改性。

磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)是種含磷元素的無鹵環(huán)保型阻燃劑,面上大多數(shù)產(chǎn)品為白色片狀結(jié)晶,改產(chǎn)品為白色結(jié)晶性粉末,也更用于溶解于有機(jī)溶劑。產(chǎn)品生產(chǎn)出口廠家主要分布在江蘇丶浙江,目前磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)生產(chǎn)出口廠家價(jià)格以江蘇為主。
表面改性。表面改性技術(shù)是指用物理、化學(xué)、機(jī)械等方法對粉體膨脹型阻燃劑顆粒表面進(jìn)行處理,借以改變阻燃劑表面的物理化學(xué)性質(zhì),滿足塑料阻燃材料的需要。
RavaditsI研究了以有機(jī)硼 硅(OBSi)處理的APP/PER阻燃PP材料表面,得到氮磷膨脹型阻燃劑/OBSi阻燃系統(tǒng),認(rèn)為處理后的阻燃系統(tǒng)效果明顯改善。
微膠囊化處理。微膠囊化是指用涂層薄膜或殼材料均質(zhì)敷涂微小的固體顆粒、液滴或氣泡。含固體顆粒的微膠囊的形狀基本與囊內(nèi)固體相同,而含液體或氣體的微膠囊形狀一般為球形。對填料型阻燃劑來說,其實(shí)質(zhì)是在微粒表面上覆蓋一層均質(zhì)且具有一定厚度的薄膜,以此增加填料分散而提高阻燃效能的表面改性方法。采用微膠囊化技術(shù)對膨脹型阻燃劑進(jìn)行包裹改性,可以改善膨脹型阻燃劑的吸潮性,防止有效的阻燃成分在阻燃系統(tǒng)內(nèi)的遷移,進(jìn)一步改進(jìn)膨脹型阻燃劑與基體的相容性,從而達(dá)到提高阻燃材料性能的目的。
蘆笑梅等研究了對EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)進(jìn)行微膠囊化包覆,既可提高氮磷膨脹型阻燃劑阻燃PP的防潮性,又改善了氮磷膨脹型阻燃劑與PP的相容性。在PP與EVA包覆的氮磷膨脹型阻燃劑熔融混合過程中,由于EVA中乙烯鏈段部分與PP的物性相近而具有相容性,兩相界面的親合性較好,使EVA均勻而穩(wěn)定地分散在PP體系中。
同時(shí),由于EVA分子的側(cè)基(-COOCH3)在組成和結(jié)構(gòu)上的差異,產(chǎn)生相斥作用,更加促使EVA中的極性側(cè)基(-COOCH3)與阻燃劑中的極性基團(tuán)相吸附。使EVA在阻燃劑顆粒表面形成均勻的膠囊包覆 層,從而使氮磷膨脹型阻燃劑的滲出溶解性降低,即吸水性降低,從而有效地 阻止水分對氮磷膨脹型阻燃劑的接觸侵蝕, 成功地起到了防潮的作用。研究結(jié)果表明:當(dāng)EVA含量達(dá)5.5%左右時(shí),達(dá)到完全包覆氮磷膨脹型阻燃劑的效果,即形成了防水保護(hù)膜,有效地改進(jìn)了阻燃PP的吸潮性。