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聚氨酯泡沫塑料的阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-11-20 11:11:39 |
聚氨酯泡沫塑料的阻燃劑應(yīng)該在溫度略低于聚合物分解溫度時(shí)開(kāi)始活化。這樣，阻燃劑就能促進(jìn)結(jié)焦，以減少聚合物可能產(chǎn)生的可燃?xì)怏w的生成量，或者，聚氨酯泡沫塑料的阻燃劑能與潛在的可燃性蒸汽混合，而阻止著人或燃燒。
當(dāng)含有鹵素的阻燃劑單獨(dú)用于塑料中時(shí)，其阻燃性能發(fā)揮很有限，但如果加入銻化合物，就能大大增加其阻燃作用。而且，在阻燃效果相同的情況下，鹵化物用量還可少一些。 商業(yè)上可選用的銻化合物有幾種，其中最常用的是三氧化二銻。
膠態(tài)的五氧化二銻特別適用于纖維工業(yè)。因?yàn)樗鼘?duì)纖維沒(méi)有不良影響，或者說(shuō)它不會(huì)干擾紡絲過(guò)程。 對(duì)線(xiàn)性聚酯來(lái)說(shuō)，堿式銻酸鈉是最好的銻增效劑?；旌系慕饘黉R化合物像氧化銻一樣，有較好的增效作用，但其價(jià)格較低。
阻燃化學(xué)品可分為兩種類(lèi)型：一種是添加型；一種是反應(yīng)型。添加型阻燃劑能夠分散在塑料母體中，但與聚合物主鍵不發(fā)生鍵合反應(yīng)。
反應(yīng)型添加劑就像共聚單體那樣發(fā)生作用，通過(guò)聚合反應(yīng)，成為主體樹(shù)脂的一種組分。
添加劑阻燃劑三水合氧化鋁（ATH）在著火時(shí)放出水分，使火焰前鋒區(qū)域冷卻。ATH的熱穩(wěn)定性有限，要達(dá)到所需的阻燃要求，必須大量使用。但由于這種材料價(jià)格低廉，所以在美國(guó)是用量最大的單組分阻燃劑。
ATH不產(chǎn)生煙，無(wú)毒，因此，可用于不飽和聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯，以及某些電線(xiàn)、電纜。 含鹵素化合物比ATH價(jià)格高得多，但用量不大，就可取得很好的阻燃效果。因此，采用這類(lèi)阻燃劑從成本上還是合算的。
多溴代二苯醚類(lèi)（十溴二苯醚、八溴二苯醚）是這類(lèi)含鹵素化合物中應(yīng)用最廣泛的聚氨酯泡沫塑料的阻燃劑。這些添加劑從成本上看是合算的，適用于高抗沖聚苯乙烯（HIPS）、ABS和其它苯乙烯類(lèi)。
它們還在不同程度上用于聚酯、聚酰胺和聚烯烴。然而，由于它們的紫外線(xiàn)穩(wěn)定性不強(qiáng)，表面起霜，而且對(duì)塑料性能有一定影響（例如降低沖擊強(qiáng)度），所以在這幾種塑料中使用不廣泛。
溴化的鄰苯二甲酸酯，無(wú)論是液態(tài)還是固態(tài)的，都是不起霜的熱穩(wěn)定阻燃劑，它能提供理想的阻燃效果，并對(duì)許多不同種類(lèi)樹(shù)脂能提高物理性能，是一種聚氨酯泡沫塑料的阻燃劑。
磷酸三苯酯(阻燃劑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(wú)水苯溶劑中，在不超過(guò)10℃以下，緩緩加入三氯氧磷，然后在回流濕度下反應(yīng)3-4h，冷卻至室溫后，反應(yīng)物經(jīng)水洗回收吡啶，用于燥硫酸鈉脫水，過(guò)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(jié)晶、粉碎即得成品。
( 2 ）冷法 將苯酚溶解在吡啶和無(wú)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(jìn)行水解生成磷酸三苯酯。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進(jìn)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(zhì)。用乙醇或乙醇與溶劑汽油的混合液進(jìn)行重結(jié)晶精制。
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。
一些含鹵素芳烴添加劑是聚合物型（如溴化聚苯乙烯、溴化聚碳酸酯）。它們不起霜。但由于這類(lèi)添加劑價(jià)格高昂，所以一般僅用于高性能的工程塑料。氯化脂肪烴和溴化脂肪烴被用于多種塑料，包括PE、PVC、聚氨酯泡沫塑料和PP。
然而，它們的使用不廣泛，因?yàn)槠錈岱€(wěn)定性低，而且會(huì)塑化。六氯環(huán)戊二烯和環(huán)辛二烯的加成物是一種比較穩(wěn)定且不塑化的品種，也可用于苯乙烯類(lèi)塑料和尼龍。
含磷化合物添加劑。磷酸酯類(lèi)添加劑是傳統(tǒng)的阻燃劑，用于軟PVC和改性聚苯醚；烷基磷酸酯和鹵化磷酸酯則有效地用于軟聚氨酯、聚酯、環(huán)氧，以及其它特種塑料。
多磷酸按及其衍生物可用于各種聚合物中，包括聚烯烴、彈性體、環(huán)氧和聚氨酯。包復(fù)的紅磷也用作聚酰胺的阻燃劑，這在歐洲要比在美國(guó)使用的多。
反應(yīng)型阻燃劑氯橋酸酐、四溴鄰苯二甲酸研以及二醇衍生物都可以代替某些核酸或二醇反應(yīng)物，在不飽和聚酯和聚氨酯泡沫塑料中，起到阻燃劑的作用。四溴雙酚 A衍生物和二溴新戊二醇也有上述的同樣用溴化雙酚A取代環(huán)氧樹(shù)脂中的部分雙酚A單體，則可起到很好的阻燃作用。同樣，在聚苯二甲酸了二醇酯（PBT）加入溴化聚碳酸酯．也可起到阻燃作用。 用于硬聚氨酯類(lèi)的反應(yīng)型阻燃劑，包括含鹵素、含磷、和／或含氮的多元醇類(lèi)。它們有時(shí)可以和添加型阻燃劑以及增效劑共同使用。
阻燃性塑料必須既滿(mǎn)足政府規(guī)定的，又滿(mǎn)足塑料工業(yè)規(guī)定的阻燃試驗(yàn)要求。最近的活動(dòng)集中在較為廣泛的消防課題上，包括阻燃、煙的毒性、遮蔽、逃離火場(chǎng)的時(shí)間，以及火焰蔓延速度等。
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