|
|
|
環(huán)氧樹脂用無機(jī)阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-11-25 11:05:38 |
環(huán)氧樹脂用無機(jī)阻燃劑具有熱穩(wěn)定性好、不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性和有毒氣體等特點(diǎn)，且價(jià)格便宜。主要品種有:氫氧化鋁、氫氧化鎂、紅磷、氧化銻、氧化鉬、氧化鋯、鉬酸銨、硼酸鋅等，其中氫氧化鋁(ＡＴＨ)占無機(jī)阻燃劑的80%以上。
由于環(huán)氧樹脂用無機(jī)阻燃劑的阻燃效果較差，添加量大，須采用新技術(shù)。環(huán)氧樹脂用無機(jī)阻燃劑發(fā)展方向包括超細(xì)化、表面改性、大分子鍵合等。
無機(jī)阻燃劑發(fā)展方向之表面改性。無機(jī)阻燃劑具有較強(qiáng)的極性與親水性，同非極性聚合物材料相容性差，界面難以形成良好的結(jié)合和粘接。為改善其與聚合物間的粘接力和界面親和性，采用偶聯(lián)劑對(duì)其進(jìn)行表面處理是最為有效的方法之一。常用的偶聯(lián)劑是硅烷和鈦酸酯類。
如經(jīng)硅烷處理后的ＡＴＨ，阻燃效果好，能極有效提高聚酯的彎曲強(qiáng)度和環(huán)氧樹脂的拉伸強(qiáng)度;經(jīng)乙烯硅烷處理的ＡＴＨ，可用于提高交聯(lián)乙烯醋酸乙烯共聚物的阻燃性、耐熱性和抗?jié)裥?。鈦酸酯類偶?lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑可以并用，能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。經(jīng)過表面改性處理后的ＡＴＨ表面活性得到了提高，增加了與樹脂之間的親和力，改善了制品的物理機(jī)械性能，增加了樹脂的加工流動(dòng)性，降低了ＡＴＨ表面的吸濕率，提高了阻燃制品的各種電氣性能，而且可將阻燃效果由Ｖ 1級(jí)提高到Ｖ 0級(jí)。
無機(jī)阻燃劑發(fā)展方向之超細(xì)化。目前，ＡＴＨ的超細(xì)化、納米化是主要研究開發(fā)方向。ＡＴＨ的大量添加會(huì)降低材料的機(jī)械性能，而采用超細(xì)化的，特別是納米級(jí)的ＡＴＨ填充塑料，會(huì)起到剛性粒子增塑增強(qiáng)的效果。
這是由于阻燃作用的發(fā)揮是由化學(xué)反應(yīng)所支配的，對(duì)于等量的阻燃劑，其粒徑愈小，比表面積就愈大，阻燃效果就愈好。另一方面，超細(xì)化、納米化的ＡＴＨ，增強(qiáng)了界面的相互作用，可以更均勻地分散在基體樹脂中，更有效地改善共混料的力學(xué)性能。如在ＬＤＰＥ/ＥＶＡ中填充粒徑為10μｍ的ＡＴＨ，擠塑能力可提高40%。
在火災(zāi)中，煙是最先產(chǎn)生和最易致死且貽誤救火時(shí)機(jī)的因素，所以當(dāng)代的“阻燃”是與“抑煙”相提并論的，而且對(duì)某些塑料，如ＰＶＣ而言，“抑煙”比“阻燃”更為重要。含鹵高聚物、鹵系阻燃劑和銻類化合物是主要的發(fā)煙源。
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)為無色至微黃色油狀液體，溶于苯、醇、四氯化碳等有機(jī)溶劑，不溶于水和脂肪族烴，相對(duì)密度1.27-1.31,折光率1.4916(21.5)，粘度58mm2/S，含氯量32.8%，含磷量9.5%，由于分子內(nèi)同時(shí)含有磷氯兩種元素，阻燃性能顯著，同時(shí)還有增塑、防潮、抗靜電等作用.磷酸三(2-氯丙基)酯其物化性能類似于TCEP，但對(duì)水和堿的反應(yīng)性能較低.具有優(yōu)良的阻燃性能和化學(xué)穩(wěn)定性，能提高制品的耐油性、耐水性和阻燃性.
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)主要用于軟硬聚氨酯泡沫,環(huán)氯樹酯,聚本乙烯,醋酸纖維素,乙基纖維素樹脂和酚醛塑料,及槍式泡沫填縫劑的生產(chǎn).特別推薦用剛性聚氨酯泡沫中具有優(yōu)良的熱導(dǎo)及水解穩(wěn)定性,特別適用于ASTM84(II),用于化合物聚氨酯泡沫和不飽和樹酯及酚醛塑料在低溫時(shí)具有低粘性.通常還與三氧二銻配合使用,以提高阻燃效率.
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)是用于條狀﹑快狀泡沫生產(chǎn)中的火焰阻燃劑.它是一種成本低廉的火焰阻燃劑,且具有良好的穩(wěn)定性.用于阻燃聚氨酯泡沫塑料，不飽和聚酯，液態(tài)酚醛樹脂，粘合劑等重要的阻燃性增塑劑。也可用在礦用運(yùn)輸帶（特別是煤礦）、導(dǎo)風(fēng)筒、電線電纜、蓬布、壁紙、人造革、卷布滾等。在氰酸醚或聚醚與催化劑的混合物中的儲(chǔ)存穩(wěn)定性甚佳。
因此除了阻燃劑的非鹵化是減少發(fā)煙量的主要途徑外，對(duì)ＰＶＣ等含鹵高聚物采用添加消煙劑是解決發(fā)煙的另一條措施。鉬化物迄今被認(rèn)為是最好的消煙劑，如Ｋｅｇａｄ911Ａ是含少量鋅和鉬的絡(luò)合物，在ＰＶＣ中添加4%，聚合物的發(fā)煙量可減少1/3。
由于鉬化物較貴，采用硼酸鋅、二茂鐵、氫氧化鋁、硅的化合物等與少量鉬化物復(fù)配，是解決消煙問題較現(xiàn)實(shí)的途徑，如Ｍｏｌｙ ＦＲ 201是鉬酸銨和氫氧化鋁的復(fù)合物，在ＰＶＣ中添加5～10份，發(fā)煙量可減少43%。
微膠囊化技術(shù)可防止阻燃劑遷移、提高阻燃效力、改善熱穩(wěn)定性、改變劑型等許多優(yōu)點(diǎn)，對(duì)組分之間復(fù)合與增效，以及制造多功能阻燃材料也十分有利。國(guó)內(nèi)目前正在探索，如湖南塑料研究所已研制了微膠囊化紅磷母料，成功應(yīng)用在ＰＥ、ＰＰ、ＰＳ、ＡＢＳ樹脂中，阻燃效果良好。安徽化工研究院研制出的微膠囊化磷酸二溴苯酯、微膠囊化氯蠟 70等，也取得很好的效果。
交聯(lián)高聚物的阻燃性能比線型高聚物好得多，因此在熱塑性塑料加工時(shí)添加少量交聯(lián)劑，使塑料變成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不僅可改善阻燃劑的分散性，還有利于塑料燃燒時(shí)產(chǎn)生結(jié)炭作用，提高阻燃性能，并能增加制品的物理機(jī)械性能、耐候耐熱性能等。如在軟質(zhì)ＰＶＣ中加入少量季銨鹽，使其受熱形成交聯(lián)的阻燃材料;還可采用輻射法、加入金屬氧化物和交聯(lián)劑等方法使高聚物交聯(lián)。
ＰＡＰＰＰ是以苯膦酰二氯和對(duì)氨基苯酚為原料，經(jīng)重氮化和界面縮聚反應(yīng)制得，該化合物具有較低的分解溫度和高殘余量，具有良好的阻燃性;ＰＢＰＰＰ則是以苯膦酰二氯和四溴雙酚Ａ為原料，經(jīng)熔融縮聚反應(yīng)合成，產(chǎn)品具有較高分子量、較好的熱穩(wěn)定性，對(duì)ＰＥＴ具有較好的阻燃性。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
