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含磷類聚乙烯醇基阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-10-19 11:57:58 |
隨著洗滌次數(shù)的增加，含磷類聚乙烯醇基阻燃劑保留率和LOI都降低，洗滌前LOI是30.4%，而洗滌1次和5次后，LOI分別降為27.8%和26.8%，洗滌10次后的含磷類聚乙烯醇基阻燃劑附著量仍然達到22.7%，而阻燃劑保留率仍然高達76.2%，且LOI為26.2%，說明阻燃織物具有良好的水洗牢度。原因是在浸軋焙烘熱熔處理時，PVA-POH通過物理吸附和滲透而固定在纖維上。
隨著催化劑用量的增加，產(chǎn)率和磷含量也逐步提高，表明催化劑尿素不僅可以提高產(chǎn)率，也可以抑制產(chǎn)物脫水炭化，避免了產(chǎn)物顏色加深。但催化劑的加入會使產(chǎn)物的吸潮率有所增加，并且催化劑用量高于1%時，其產(chǎn)率和磷含量的增加明顯變慢。因此，1%為最佳催化劑用量。
3200~3600cm-1有—OH伸縮振動特征吸收峰，1399cm-1為—OH面內(nèi)振動;2925cm-1和2847cm-1有CH2伸縮振動吸收峰，1461cm-1為CH2面內(nèi)彎曲振動;1120cm-1出現(xiàn)PO伸縮振動;1040cm-1是C—O—P伸縮振動。另外，918cm-1是P(V)—O的特征吸收峰，說明酯化反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生。
(1。3~1.4)×10-6(muti，J=44.8Hz，2H，CH2)和(3.8~3.9)×10-6(d，J=24.4Hz，1H，CH)分別為主鏈上的—CH2—和—CH—峰，而PVA-POH中OH的化學(xué)位移在4.1×10-6(s，1.3H，—OH)。由羥基的峰面積與CH的峰面積可計算出磷酸的酯化率為:[(1.29-1。00)/1.00]×100%=29.0%，由此推斷出m∶n=2.45∶1
45.8×10-6、46.3×10-6、46.7×10-6分別為—CH2—CHOH、含氫鍵的—CH2—CHOH和—CH—CHOPO3H2中—CH2—位移值.64.3×10-6、66.4×10-6、68.3×10-6分別為—CH2—CHOH、含氫鍵的—CH2—CHOH和—CH2—CHOPO3H2中—CH—位移值。
位移值為-0.012×10-6，單峰，表明磷元素僅以C—O—PO3H2形式存在。
元素原子數(shù)目之比為n(C)∶n(H)∶n(O)n(P)=8.0∶14.5∶5.4∶1.0，與由核磁共振推斷的n(C)∶n(H)n(O)∶n(P)=7∶15∶6∶1十分接近.再次證明合成的PVA-POH結(jié)構(gòu)正確。
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磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)主要用途:用作硝化纖維、醋酸纖維膜的阻燃性增塑劑、聚氯乙烯的增塑劑、粘膠纖維中的樟腦不燃性代用品。
PVA-POH的起始分解溫度(Ton)為110℃，并有2個顯著的熱裂解階段，第一個失重階段在116~200℃，最大分解溫度為170℃，失重19.1%，第二階段在402~470℃，最大分解溫度為440℃，失重8。6%，在590℃時，殘余質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53.35%。由此說明阻燃劑PVA-POH在200℃以下較易分解，而在400℃以上熱穩(wěn)定性顯著提高。含磷類聚乙烯醇基阻燃劑的初始分解溫度與波數(shù)/cm-1。
在第一個熱分解失重過程有3個明顯的吸熱峰，說明吸熱分解過程不是一個基元反應(yīng)，而是分步進行的多個反應(yīng)。在第二個熱失重過程，416~447℃出現(xiàn)一個明顯的放熱峰，這可能是磷酸脫水生成聚磷酸的過程。
以PVA和磷酸為原料，合成了PVA-POH，最佳合成條件為:m(H3PO4)/m(PVA)=2。0，100℃反應(yīng)120min催化劑1%。采用FT-IR、NMR和元素分析對PVA-POH的結(jié)構(gòu)進行了表征，采用TGA-DSC進行了熱性能分析。結(jié)果表明:PVA-POH的阻燃性能優(yōu)良，經(jīng)其整理的滌棉織物經(jīng)10次水洗后，LOI依然達到26.2%。
可用于多種樹脂的新型磷類阻燃劑“FireGuardFCX-210”?？捎糜贏BS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂）及聚苯乙烯等苯乙烯類樹脂、聚酰胺類樹脂，以及電子產(chǎn)品及汽車等使用的多種樹脂。
原來的磷類阻燃劑雖然可對聚碳酸酯及PET（聚對苯二甲酸乙二酯）等聚酯類樹脂等發(fā)揮阻燃效果，但很難為苯乙烯類樹脂及聚酰胺類樹脂賦予高阻燃性。此外還存在添加磷類阻燃劑后耐熱性就會下降的問題。而FCX-210不同，不僅在聚碳酸酯及聚酯類樹脂中，在苯乙烯類樹脂及聚酰胺類樹脂中也可通過少量添加來提高阻燃性，并同時保持耐熱性。
目前汽車塑料配件在汽車總重量份額中的比例已經(jīng)達到10%左右，特別是汽車塑料內(nèi)飾件一般都要求阻燃。這2個領(lǐng)域占阻燃劑消耗量的80%以上。預(yù)計未來5年內(nèi)我國阻燃劑消費量年均增長率可達到15%。
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