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固態(tài)添加型阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-12-2 10:04:14 |
硬質聚氨酯泡沫塑料中，可加入無機阻燃劑，以提高其阻燃性，這是一種早已受到人們注意的方法。無機化合物中，用得最多的是氧化銻、氫氧化鋁、磷酸銨、多聚磷酸銨、氧化鋅、硅酸鈉、硼酸鹽等。這些無機阻燃劑一般是固態(tài)，多與含鹵或磷酸酯類阻燃劑復合使用，同時要進行超細化和表面處理，以改善加工性能，降低固態(tài)添加型阻燃劑用量，降低發(fā)煙量，提高泡沫塑料制品性能。
固態(tài)添加型阻燃劑添加到液態(tài)原料中容易沉淀，一般在發(fā)泡前或發(fā)泡時加入。在組合聚醚中加入固態(tài)阻燃劑后一般需不停地攪拌，以使料液均勻。固態(tài)添加型阻燃劑會使物料黏度增加，降低物料的流動性，對泡沫性能有一定的負面影響;顆粒越細越有利于阻燃性能的發(fā)揮，并減輕對泡沫物性的不利影響。表7—53為磷氮復合固態(tài)阻燃劑顆粒粒徑對聚氨酯泡沫物性及氧指數(shù)的影響。
由于存在固態(tài)顆粒，某些情況不能采用混合頭機械發(fā)泡。為此國內(nèi)外已有公司開發(fā)了特殊的可混合固體粉末填料的混合頭。
膨脹性石墨加入量為泡沫總重的10%并加入適量磷系阻燃劑時，泡沫的阻燃性可達DIN410282級。但石墨會使硬質泡沫開孔率提高，影響絕熱效果。
聚磷酸銨(APP)是一種白色微細粉末阻燃劑，德國Clariant公司開發(fā)了包括粉末狀APP、APP在多元醇中的穩(wěn)定的觸變性分散體、微膠囊包覆的APP、APP與含氮協(xié)效劑的混合物等形式的Exolit AP系列阻燃劑，多用于聚氨酯硬泡。
引入17%聚磷酸銨于聚氨酯泡沫中即可達到自熄;采用大于80um粒度可取得最佳阻燃效果;加入40%時，在保持基本物理機械性能的同時，泡沫的氧指數(shù)接近40，但此時聚磷酸銨的吸濕性很高，發(fā)泡組分存放時，會使酸值上升，這個問題已有人做了大量研究，并取得一定進展。
磷酸三苯酯tpp生產(chǎn)工藝
三氯氧磷直接法（熱法）和三氯化磷間接法（冷法）。
（1）熱法 將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，在不超過10℃以下，緩緩加入三氯氧磷，然后在回流濕度下反應3-4h，冷卻至室溫后，反應物經(jīng)水洗回收吡啶，用于燥硫酸鈉脫水，過濾除硫酸鈉，常壓下蒸餾回收苯；減壓蒸餾收集243-245℃/1.47KPa的餾分，經(jīng)冷卻、結晶、粉碎即得成品。
( 2 ）冷法 將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亞磷酸三苯酯，繼續(xù)在70℃下通入氯氣生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下進行水解生成磷酸三苯酯。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進行減壓蒸餾得成品。精制方法：常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等雜質。用乙醇或乙醇與溶劑汽油的混合液進行重結晶精制。
紅磷也可用于聚氨酯泡沫阻燃劑，例如ExolitRP 652是一種以蓖麻油為載體的觸變性紅磷分散體。山西省化工研究所研制的復合固態(tài)阻燃劑TU—1是以紅磷為核心、與具協(xié)調(diào)作用的其它阻燃劑復配而成的非鹵復合型阻燃劑，外觀為深紅色固體粉末，可用于聚氨酯泡沫制品。在泡沫配方中用量為9份時，可使氧指數(shù)達到26.4%，達到UL94V一0阻燃等級;且與多種常用阻燃劑如TCEP、DMMP、氫氧化鋁等有協(xié)同作用。
氫氧化鎂是目前發(fā)展較快的一種添加型阻燃劑，低煙、無毒、能中和燃燒過程中的酸性、腐蝕性氣體，故是一種環(huán)保型綠色阻燃劑。其阻燃機理與ATH相似。與ATH相比，Mg(OH),的分解溫度比ATH 高1O0—150℃，可用于加工溫度高于250℃的工程塑料的阻燃，且還有促進聚合物成炭的作用。但要達到一定的阻燃效果，添加量需要在50％以上，對材料的性能影響很大。為減少聚合物中Mg(OH)2的添加量，一種辦法是將Mg(OH)2顆粒細微化，另一種方法是采用包覆技術對Mg(OH) 表面進行改性，以提高其與聚合物的相容性。
PC/ABS合金具有優(yōu)異的綜合性能。雖然PC本身具有一定阻燃性（LOI=25%），但與ABS共混后，阻燃性能下降。為滿足PC/ABS合金在電子、電氣開關、電器等領域的應用，必須添加阻燃劑。商品化的阻燃PC/ABS合金中常用的阻燃劑有溴系阻燃劑，如溴化環(huán)氧樹脂、溴化聚碳酸酯、溴化聚苯乙烯、十溴二苯乙烷；磷酸酯系阻燃劑。如TPP、RDP、BAPP；磷一溴結構阻燃劑，如磷酸三（2，4一二溴苯基酯），商品牌號為KroitePB--460。它們阻燃的PC/ABS合金各有其特點。
對阻燃PC/ABS合金所用的阻燃劑進行了對比試驗。結果表明，當PC/ABS質量比為7：3時．添加阻燃PC/ABS合金量的l3%左右的溴系阻燃劑，可使材料的阻燃性能達到UL-94V-0級（1．6nun）；磷酸酯系阻燃劑由于對ABS的阻燃效果不好，只有在材料中PC質量分數(shù)大于70%時，才有阻燃效果。
用溴一磷酸酯系阻燃荊，即使在材料中PC質量分數(shù)為50%時，也能達到uL-94V-O級（1．6mm），說明磷與溴在PC/ABS合金中有協(xié)效作用，將磷酸酯系阻燃劑與溴系阻燃荊復配使用，在阻燃PC/ABS合金中。亦有類似的效果。
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