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金屬氧化物類阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-9-20 16:04:50 |
金屬氧化物類阻燃劑的阻燃機理是通過與鹵族元素的阻燃協(xié)同增效作用表現(xiàn)出來的，而PVC本身含氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)56%，因此單獨添加金屬氧化物類阻燃劑就能表現(xiàn)出較好的阻燃效果。
曹傳新等利用熱分析手段對部分金屬氧化物在PVC中的阻燃作用進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)大部分金屬氧化物(除MgO、Al2O3、ZrO2與Cr2O3外)在單獨使用時，對軟質(zhì)PVC均有一定程度的阻燃作用，其中阻燃效果較好的是Sb2O3、SnO2及MoO3，在單獨添加4份的情況下，氧指數(shù)分別達(dá)到29.5、29.1和27.3。另外含MoO3、CuO配方的煙霧產(chǎn)生量明顯減少。
根據(jù)這些氧化物的部分物理性質(zhì)可以看出，阻燃效果較好的金屬氧化物類阻燃劑有一個共同的特點，就是其熔點一般較低，如Sb2O3為656℃，MoO3為795℃。而過渡金屬氧化物也可以作為PVC體系的阻燃劑和抑煙劑。李斌采用錐形量熱器(熱流50kW?m-2)研究了包含各種過渡金屬氧化物(Cu2O、CuO、Fe2O3、MoO3)的PVC的熱穩(wěn)定性、阻燃性、抑煙性。
發(fā)現(xiàn)過渡金屬氧化物的存在會顯著地降低材料的釋熱速度(HRR)，同時其減少值是與過渡金屬氧化物的加入量成正比的。此外，Cu2O、CuO、Fe2O3三者可以縮短PVC的引燃時間(TTI)，相比較之下，MoO3會延長PVC的引燃時間，相反的是，MoO3具備減少PVC總釋熱量(THR)的作用，Cu2O、CuO、Fe2O3三者則作用甚微。在抑煙性方面過渡金屬氧化物都可以減少PVC在燃燒時的生煙速率(SPR)和總生煙量(TSP)，不過Cu2O、CuO要比Fe2O3、MoO3更具有效率。同時，抑煙量也與過渡金屬氧化物的加入量成正比。
目前，在很多專利中都報道了使用SSFR作為阻燃劑，但是，對于其作用機理卻并沒有做過多的介紹。田春明等就SSFR作為金屬氧化物類阻燃劑進(jìn)行了研究。當(dāng)加入不同配比的SSFR后，試樣的氧指數(shù)都比不添加SSFR有不同程度地升高，幅度在0.5～5之間。其中加入ZnO/MgO、ZnO/CaO、ZnO/CaO/MgO這3種SSFR的試樣，其氧指數(shù)提高了4.5～5，在35左右。此外，單獨加入ZnOSSFR，試樣的氧指數(shù)也提高了2.5，達(dá)到32.5。與此相比，加入MgO、CaO、CaO/MgOSSFR，試樣的氧指數(shù)的提高并不明顯。
磷酸三異丁酯(TIBP)
Cas號：126-71-6
海關(guān)編碼HS：29199000
產(chǎn)品最重要的指標(biāo)：無色透明液體，含量≥99%，水分≤0.2，酸值≤0.1，色 度≤20
退稅：目前磷酸三異丁酯(TIBP)退稅為9%
原材料：以三氯氧磷和異丁醇為主要原材料。
屬于幾類危險品：目前磷酸三異丁酯(TIBP)屬于普貨出口，不是危險品。
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包裝方式：凈重200KG/鍍鋅鐵桶(一個小柜打托裝16噸)、1000KG/IB桶（一個小柜裝18噸）或23噸ISOTANK。
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。
同時也發(fā)現(xiàn)，Sb2O3的存在可以和各種SSFR產(chǎn)生不同程度的協(xié)同作用，促進(jìn)氧指數(shù)的提高。另外，還比較了相同配比的金屬氧化物在加工成SSFR前后對體系阻燃性的影響。在被加工成SSFR后，這些金屬氧化物的比表面積相應(yīng)地增大了不少，使其在體系中分散得更好，燃燒時反應(yīng)得更充分，因此也得到了比普通金屬氧化物更好的阻燃性。
采用熱失重法分析了試樣的降解過程，發(fā)現(xiàn)SSFR或是ZnO都可以促進(jìn)PVC盡早地脫除HCl， 發(fā)生交聯(lián)成炭，在材料表面形成一層致密的蜂窩狀結(jié)構(gòu)的炭層，阻止熱量和氧氣的傳播，提高材料的阻燃性和抑煙性。
SnO2和ZHS被認(rèn)為可以作為含鹵素聚合物的 阻燃抑煙劑。在聚合物中，錫化合物對于提高成炭率表現(xiàn)出優(yōu)越的性能。此外，在高Cl/Sn比的情況下，聚合物在燃燒時向氣相中釋放出大量含錫的揮發(fā)物，同樣起到阻隔燃燒的作用。
由于有著較高的效率，因而可以替代部分Sb2O3。有文獻(xiàn)報道，在PVC100份、DOP35份、穩(wěn)定劑2份的情況下，向體系中添加ZHS5份，可以使氧指數(shù)達(dá)到添加ATH或MDH30份的水平。H.M.Jayne等提出用2 價的錫酸鹽或羥基錫酸鹽與Sb2O3共同用于增塑PVC。
當(dāng)體系中含有諸如氯化石蠟這樣的含鹵增塑劑和ATH時，ZHS與Sb2O3有著非常強的協(xié)同作用;與此相反，當(dāng)體系中只含有DOP，無機填料采用CaCO3時，ZHS與Sb2O3基本不存在協(xié)同作用?？梢姾u增塑劑和ATH對于二者的協(xié)同效應(yīng)起著不可或缺的作用，在此協(xié)同效應(yīng)之下，可以使Sb2O3用量下降到1.5%以下，同時還能獲得相同的阻燃效果。
Sb2O3是一種廣泛使用的協(xié)同阻燃劑，其單獨 使用時阻燃效果很差(除非被阻燃聚合物中已含有鹵素)，但與鹵系阻燃劑并用時，可大大提高鹵系阻燃劑的效能，因此成為一種經(jīng)典的阻燃劑。Sb2O3雖然在含鹵素的聚合物(如PVC)中有著良好的阻燃性表現(xiàn)，但是會使得材料失去透明性。
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