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氮系型阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-9-8 16:30:03 |
本文介紹氮系型阻燃劑。
氮系型阻燃劑高效且本身及其分解產(chǎn)物低毒，成為當(dāng)今阻燃劑的發(fā)展方向。
文中概述了氮系型阻燃劑的特點、分類及其阻燃機(jī)理，歸納了該阻燃體系在環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、聚乙烯和聚氨酯等體系中的應(yīng)用概況，并指出了今后的發(fā)展方向。
傳統(tǒng)鹵素類阻燃材料如含溴材料具有很高的阻燃性，是目前使用最多的阻燃材料。1985年發(fā)現(xiàn)在燃燒含溴材料時會產(chǎn)生有害物質(zhì)-二惡英化合物。更深入的研究證明燃燒含溴材料時會產(chǎn)生溴化二苯并二惡英、多溴二苯并呋喃等物質(zhì)。它可以在鹵素配位位置上分解出數(shù)種強(qiáng)毒性化合物，這些化合物損害皮膚和肝臟，導(dǎo)致人體畸形并有致癌作用。其他鹵素阻燃材料燃燒也放出有毒氣體而面臨被嚴(yán)格禁止使用的挑戰(zhàn)。而無機(jī)非鹵阻燃劑在阻燃的同時，因為用量較大會給材料的力學(xué)性能帶來不利的影響。
因而人們把目光轉(zhuǎn)向了另一種新型的阻燃劑———氮系型阻燃劑。氮系型阻燃劑的特點分類及阻燃機(jī)理。氮系型阻燃劑是1種新型高效的阻燃劑，近年來，在國內(nèi)外受到了廣泛的研究和重視。
氮系型阻燃劑的特點。研究表明氮系型阻燃劑具有以下優(yōu)點:
1)毒性小。生物實驗表明，對達(dá)到同樣阻燃性能的材料所需的鹵系阻燃劑的毒性指數(shù)是氮系型阻燃劑的5倍，且用氮系型阻燃劑處理的高分子材料發(fā) 煙量低，僅次于金屬類無機(jī)阻燃填料，特別是火災(zāi)前期的煙密度小，給人以逃生的機(jī)會，便于火災(zāi)前期的撲救工作。
2)阻燃效率高。通過對鹵化物、金屬氧化物、磷酸鹽類阻燃劑、無機(jī)水合物、羥基化合物、硼化物、硅酸鹽、碳酸酯化合物、含氮化合物的點燃時間和放熱速率的測試表明，氮系型阻燃劑的效率是最高的。
中文名稱：磷酸三(2-氯乙基)酯,三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)
英文名稱：Tris(2-chloroethyl) phosphate
中文別名：三氯乙基磷酸酯阻燃增塑劑;;磷酸三(β-氯乙酯);2-氯乙基磷酸雙(2-氯乙基)酯;三(β-氯乙基)磷酸酯;磷酸三(2-氯乙基)酯;TCEP;磷酸三氯乙酯
CAS RN：115-96-8
EINECS號：204-118-5
分 子 式：C6H12Cl3O4P
分 子 量：285.4898
磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃劑TCEP)用途
1.磷酸三(2-氯乙基)酯具有極佳的阻燃性，優(yōu)良的抗低溫性及抗紫外線性，其蒸氣只能在225℃以上用明火直接點燃方可燃燒，但移走火源則即刻自熄。以本品為阻燃劑不但可提高被阻燃材料的材料級別，而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗靜電性。常用于阻燃以硝基纖維和醋酸纖維為基材的油漆涂料，不飽和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛樹脂等，也可用于軟質(zhì)聚氯乙烯的增塑阻燃劑。本品用于不飽和聚酯添加量為10%～20%，在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚為原料)中可為10%左右，在軟質(zhì)聚氯乙烯中用作輔助增塑阻燃劑時為5%～10%。阻燃劑、鈾、釷、钚、锝等稀有金屬的分離溶劑或萃取劑。
2.本品廣泛用于化纖織物、醋酸纖維素作阻燃劑，除具有自熄性外，還可改善耐水性、耐寒性及抗靜電性。一般用量5～10份。本品為合成材料的優(yōu)良阻燃劑，兼具有良好的增型作用，廣泛用于醋酸纖維素、硝基纖維清漆、乙基纖維素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛樹脂等，所制得的產(chǎn)品除具有自熄性外，還可改善制品的物理性能，制品手感柔軟，也可稱為石油添加劑和稀有元素的萃取劑，并且還是阻燃橡膠輸送帶的主要阻燃材料，一般添加量為5%～10%。
3.用作添加型鹵代磷酸酯類阻燃劑和增塑劑。分子中同時含磷和氯，阻燃效果顯著，不易揮發(fā)及水解，對紫外線穩(wěn)定性好。適用于酚醛樹脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纖維素涂料的阻燃劑、聚氯乙烯阻燃性增塑劑、金屬萃取劑、汽油添加劑及聚酰亞胺加工助劑等。能夠改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗靜電性。參考用量5%～20%.
3)腐蝕性很小。含氮化合物在燃燒時產(chǎn)生的氣體腐蝕性很小，不會對電氣產(chǎn)品產(chǎn)生很大的腐蝕作用。實驗表明，氮系阻燃處理的電導(dǎo)線或電器件在著火后能繼續(xù)使用。
4)與材料中的光穩(wěn)定劑無沖突。氮系型阻燃劑不存在像鹵化物那樣容易生成自由基的基團(tuán)，因而不會消耗某些材料中的光穩(wěn)定劑。
5)熱分解溫度較高。不必?fù)?dān)心材料在加工時使阻燃劑分解，而導(dǎo)致阻燃失效。材料經(jīng)多效擠出機(jī)擠出仍能保持良好力學(xué)性能和阻燃性。
6)對環(huán)境友好。廢棄物不會造成環(huán)境污染。
氮系型阻燃劑的阻燃機(jī)理。通常認(rèn)為氮系型阻燃劑受熱分解后，易放出氨氣、氮氣、深度氮氧化物、水蒸汽等不燃性氣體，不燃性氣體的生成和阻燃劑分解吸熱(包括一部分阻燃劑的升華吸熱)帶走大部分熱量，極大地降低聚合物的表面溫度。
不燃?xì)怏w，如氮氣，不僅起到了稀釋空氣中的氧氣和高聚物受熱分解產(chǎn)生可燃性氣體的濃度的作用，還能與空氣中氧氣反應(yīng)生成氮氣、水及深度的氧化物，在消耗材料表面氧氣的同時，達(dá)到良好的阻燃效果。
氮是一種化學(xué)元素，它的化學(xué)符號是N，它的原子序數(shù)是7。氮是空氣中最多的元素，在自然界中存在十分廣泛，在生物體內(nèi)亦有極大作用，是組成氨基酸的基本元素之一。
氮在地殼中的含量很少，自然界中絕大部分的氮是以單質(zhì)分子氮氣的形式存在于大氣中，氮氣占空氣體積的百分之七十八。氮的最重要的礦物是硝酸鹽。
氮在地殼中的重量百分比含量是0.0046%，總量約達(dá)到4×1012噸。動植物體中的蛋白質(zhì)都含有氮。土壤中有硝酸鹽，例如KNO?。氮的豐度1.8×10占16位。自然界的氮有兩種同位素，分別為99.63%、0.365%。
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