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含硼類(lèi)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:2017-9-20 16:05:03
阻燃劑種類(lèi)繁多,其化學(xué)結(jié)構(gòu)及使用方法也各有不同。最常使用的阻燃劑的阻燃元素主要是以元素周期表中第Ⅲ主族的硼和鋁;第Ⅴ主族的氮、磷、銻等;第Ⅵ主族中的硫;第Ⅶ主族的氟、氯、溴等為基礎(chǔ)的化合物。

此外,鋅、鋇、鎂、鈦、錫、鐵、鋯、鉬等金屬化合物也可作為阻燃劑。但在實(shí)際應(yīng)用中,阻燃劑主要是以鹵素和磷為中心阻燃元素的化合物。含鹵阻燃劑盡管阻燃效果較好,但由于在使用和燃燒過(guò)程中的二次污染問(wèn)題,而逐漸被無(wú)鹵阻燃劑所替代。近年來(lái)隨著新的環(huán)保要求和法規(guī)的不斷提出,含硼類(lèi)阻燃劑以其優(yōu)良的阻燃、低毒和抑煙特性正越來(lái)越多地引起人們的注意。

遠(yuǎn)在1735年,英國(guó)的Obavcasghac就獲得了專(zhuān)利,他用硼砂、明礬、硫酸鐵等的水溶液作為紡織品阻燃整理劑,這種阻燃方法能大幅度降低織物的著火性能和燃燒性。由此可見(jiàn),無(wú)機(jī)硼酸及硼酸鹽是兩種最古老的阻燃劑,它們主要應(yīng)用于纖維素纖維,如棉和紙張的阻燃。由于水洗牢度的問(wèn)題,它們?cè)诳椢锷系膽?yīng)用受到一定的限制,但據(jù)報(bào)道,若將無(wú)機(jī)硼阻燃劑與樹(shù)脂混合組成阻燃整理體系,將提高其耐久性。

含硼類(lèi)阻燃劑中目前使用的無(wú)機(jī)硼阻燃硼酸鋅產(chǎn)品,商品名為Fire Brake ZB,因此簡(jiǎn)稱(chēng)FB阻燃劑,硼酸鋅能夠明顯提高制品的耐火性。目前材料耐燃性已成為人們?cè)谧枞碱I(lǐng)域關(guān)注的又一熱點(diǎn)話題,國(guó)外許多國(guó)家制定系列耐燃規(guī)范,近年來(lái)我國(guó)也引起了重視。

近年來(lái)新型阻燃劑不斷涌現(xiàn),同時(shí)對(duì)阻燃劑自身與使用過(guò)程中的環(huán)保問(wèn)題也提出更為嚴(yán)格的要求。阻燃劑的無(wú)鹵化、無(wú)毒化、復(fù)合化和抑煙化已成為2l世紀(jì)阻燃劑的發(fā)展趨勢(shì)。硼化合物是一種常用的無(wú)機(jī)阻燃劑,主要包括有五硼酸銨、偏硼酸鈉、氟硼酸銨、偏硼酸鋇和硼酸鋅等。

在含硼類(lèi)阻燃劑中,最重要的是水合硼酸鋅。按其結(jié)晶水分有下列品種:ZnO·B2O3·2H2O、3ZnO·2B2O3·5H2O、2ZnO·3B2O3·3.5H2O、2ZnO·3B2O3·7H2O、4ZnO·B2O3·H2O等。



磷酸三異丁酯(TIBP)生產(chǎn)工藝

磷酸三異丁酯的生產(chǎn)工藝方法,其特征在于所述方法包括如下步驟:

第一步:酯化反應(yīng):反應(yīng)配比為三氯氧磷∶異丁醇=1∶5~1∶9;先將催化劑加入到占異丁醇總量5~15%的異丁醇中混和,再同剩余的異丁醇一并投入反應(yīng)釜中,或?qū)⒋呋瘎┘尤胫寥妊趿字校跀嚢枥鋮s條件下,滴加三氯氧磷,保持反應(yīng)溫度在15~60℃之間,滴加三氯氧磷的時(shí)間為1~6小時(shí),滴加結(jié)束,繼續(xù)攪拌深化反應(yīng)0.5~4小時(shí),并保持溫度不低于5℃。

第二步:脫醇趕酸:在減壓條件下,將反應(yīng)結(jié)束后的物料進(jìn)行加熱蒸發(fā),脫除未參與反應(yīng)的異丁醇和反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)品氯化氫,脫醇終點(diǎn)溫度最高不能超出異丁醇沸點(diǎn)10℃;脫醇真空度維持在-0.06Mpa以上,脫醇時(shí)間為1~8小時(shí)。

第三步:中和水洗:在攪拌下,向脫醇后的物料中加入堿性物質(zhì)中和除去殘留在物料中的氯化氫,以pH值在6~8為中和終點(diǎn);然后加入30~100℃熱水洗滌,加入水的量為物料質(zhì)量或體積的0.5~1.5倍,靜置后分去水層,得到磷酸三異丁酯初產(chǎn)品。

第四步:蒸餾:先檢測(cè)磷酸三異丁酯初產(chǎn)品的pH值是否在6.5~7.5之間,如不符合要求,則用堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH值到6.5~7.5,然后在減壓條件下蒸餾,除去低沸組分后,收集得到磷酸三異丁酯產(chǎn)品。

以上是該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝說(shuō)明情況,如對(duì)磷酸三異丁酯生產(chǎn)工藝想進(jìn)一步了解請(qǐng)與我們聯(lián)系。

磷酸三異丁酯用途:

該產(chǎn)品主要用于用作消泡劑、滲透劑。廣泛用于油墨、建筑、油田助劑等行業(yè)及領(lǐng)域,還用用于用作紡織助劑、染料助劑等。


水合硼酸鋅中最常用的品種是2ZnO·3B2O3·3.5H2O。其理化性質(zhì)如下:白色結(jié)晶形粉末,熔點(diǎn)980℃,密度2.8,折射率1.58,不溶于水和一般的有機(jī)溶劑,可溶于氨水生成絡(luò)合鹽,熱穩(wěn)定性好,在300℃以上開(kāi)始失去結(jié)晶水,粒度細(xì),平均粒度為2-10μm,毒性LD50>10g/kg(白鼠口服),沒(méi)有吸入性和接觸性毒性,對(duì)皮膚不產(chǎn)生刺激,也沒(méi)有腐蝕性,對(duì)眼睛也沒(méi)有刺激性,為無(wú)毒、無(wú)污染的無(wú)機(jī)阻燃劑。

作為新型阻燃添加劑,硼酸鋅具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)阻燃增效,在大多數(shù)含鹵環(huán)氧樹(shù)脂和一些不飽和聚酯體系中,硼酸鋅與氧化銻、氫氧化鋁等具有協(xié)同效應(yīng),在不降低材料的阻燃等級(jí)條件下,能有效地降低材料成本、生煙量。

(2)促進(jìn)碳層生成,硼酸鋅有助于在材料燃燒時(shí)生成多孔碳層,且此碳層能為三氧化二硼所穩(wěn)定,在高聚物燃燒溫度下硼酸鋅還可與氫氧化鋁生成類(lèi)似玻璃、陶瓷的硬質(zhì)多孔殘?jiān)?,有利于隔熱和阻止空氣擴(kuò)散進(jìn)入材料內(nèi)部。

(3)防止生成熔滴,在阻燃樹(shù)脂的同時(shí),并可減少高溫熔滴,因而減少由于熔滴而引發(fā)的二次火災(zāi)。

其主要作用機(jī)理為:生產(chǎn)粘稠玻璃狀物質(zhì)---物理覆蓋作用;凝聚相促進(jìn)成炭作用;分解脫水,吸熱;氣相阻燃(三鹵化硼)。硼阻燃劑主要在凝相中發(fā)揮阻燃作用,在氣相中僅對(duì)某些化學(xué)反應(yīng)和鹵化物才表現(xiàn)出阻燃作用。

主要包括以下幾個(gè)方面:⑴硼酸鹽熔化、封閉燃燒物表面,形成玻璃體覆蓋層,起隔絕作用; ⑵在燃燒溫度下放出結(jié)合水,起冷卻、吸熱作用; ⑶改變某些可燃物的熱分解途徑,抑制可燃性氣體生成。

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