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當(dāng)前位置：首頁 > 行業(yè)新聞 > 聚氨酯泡沫塑料磷系膨脹型反應(yīng)性阻燃劑聚氨酯泡沫塑料磷系膨脹型反應(yīng)性阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-11-27 10:51:58 |
本文介紹聚氨酯泡沫塑料磷系膨脹型反應(yīng)性阻燃劑，聚氨酯泡沫塑料磷系膨脹型反應(yīng)性阻燃劑對環(huán)境污染小，近年來發(fā)展很快。
聚氨酯泡沫塑料磷系膨脹型反應(yīng)性阻燃劑（1）1-氧代-4-三聚氰胺羧基-2,6,7-三氧雜-1-磷雜雙環(huán)［2,2,2］辛烷以PEAP為原料，經(jīng)過羥甲基氧化成酸，酰化成酰氯后，再與三聚氰胺反應(yīng)而得。
PEPA在濃硝酸為氧化劑，釩酸銨為催化劑于60℃，反應(yīng)7小時，得到相應(yīng)的羧酸中間體。在氯苯溶劑中通過?；瘎┒葋嗧亢痛呋瘎┒谆柞０纷饔孟?，先形成活性很高的二甲基氯代甲酰胺，然后克服由于雙籠環(huán)狀結(jié)構(gòu)的位阻效應(yīng)而使羧酸轉(zhuǎn)變成酰氯。反應(yīng)于80℃，2小時后完成。最終與三聚氰胺在100℃時回流1.5小時得到最終產(chǎn)物。理論含磷量11.31%，（低于PEPA的17.12%），理論含碳量30.66%，理論含氮量30.66%。
聚氨酯泡沫塑料磷系膨脹型反應(yīng)性阻燃劑（2）二（2,6,7-三氧雜-1-氧基磷雜雙環(huán)［2,2,2］辛烷-4-亞甲基）磷酸酯三聚氰胺化合物是含有兩個雙環(huán)籠狀磷酸酯的衍生物，它是由PEPA與三氯氧磷以2:1摩爾比反應(yīng)，得到活潑的磷酰氯化合物，再與三聚氰胺反應(yīng)，得到分子中含有兩個PEPA結(jié)構(gòu)單元的膨脹型阻燃劑。理論含磷量18.83%，理論含碳量24.29%，理論含氮量17.00%。
PEPA在三氯氧磷與乙腈的作用下脫去氯化氫得到雙PEPA的磷酰氯產(chǎn)物，由于雙籠狀立體結(jié)構(gòu)的位阻效應(yīng)很大，反應(yīng)時間較長，在80℃時反應(yīng)約20小時才能完成。與三聚氰胺的反應(yīng)由于活潑的磷酰氯，于100℃時回流1.5小時可完成反應(yīng)。
聚氨酯泡沫塑料磷系膨脹型反應(yīng)性阻燃劑（3）三（1-氧代-2,6,7-三氧雜-1-磷雜雙環(huán)［2,2,2］辛烷-亞甲基-4）磷酸酯
PEPA與三氯氧磷以3:1摩爾比反應(yīng)時，可以得到含有3個PEPA雙籠狀結(jié)構(gòu)的化合物
在乙腈存在下，PEPA與三氯氧磷回流12小時即可得到產(chǎn)物，理論含磷量21.83%，理論含碳量31.69%。因為沒有含氮物而缺乏氣源。因此必須與三聚氰胺（MEL）和聚磷酸銨（APP）復(fù)配后，才能具有膨脹型阻燃劑的阻燃性能。
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)生產(chǎn)工藝有以下步驟：
(1)以三氯氧磷和環(huán)氧氯丙烷為原料，在AlCl3的催化作用下得到磷酸三(2，3-二氯丙基)酯混合液。
(2)混合液中加入堿液堿洗至中性，靜止分層，除去水層；將油層水洗后再次靜止分層，去除水層，將油層蒸餾后得液體磷酸三(2，3-二氯丙基)酯，再在其 中通入氮氣進(jìn)行提純。本工藝的制備工藝簡單，制出的磷酸三(2，3-二氯丙基)酯與現(xiàn)有生產(chǎn)工藝相比純度高，其質(zhì)量檢測結(jié)果明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中的生產(chǎn)工藝 制出的磷酸三(2，3-二氯丙基)酯。
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存穩(wěn)定性甚佳。
聚氨酯泡沫塑料磷系膨脹型反應(yīng)性阻燃劑（4）除了上述PEPA的雙籠狀含磷碳化合物，有人用季戊四醇與亞磷酸三苯脂進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到4-羥甲基-2,,6,7-三氧雜-1-磷雜雙環(huán)［2,2,2］辛烷。該化合物分子質(zhì)量較低為164，理論含磷量18.9%，理論含碳量36.6%。由于分子結(jié)構(gòu)中含羥基，可以通過交聯(lián)劑與纖維素纖維形成共價鍵，因而獲得較好的耐水洗性。
但是上述化合物不含氮元素，對于稱為膨脹型阻燃劑而言，缺乏氣源，難以形成泡沫碳層，因此以甲苯-2,4-二異氰酸酯（TDI）既為交聯(lián)劑，與棉纖維共價交聯(lián)又提供氣源，阻燃整理是在以丙酮為溶劑，二月桂酸二丁基錫為催化劑室溫下進(jìn)行。
棉織物經(jīng)阻燃整理后，LOI值達(dá)到32.1，經(jīng)過12次水洗后仍保持在27.9，碳長12cm，陰燃和續(xù)燃時間均為零，阻燃效果良好，耐洗性尚可。但是經(jīng)阻燃整理后，強力由325N下降至214N，下降34.2%；彎曲剛度由6.2×10-2CN.cm上升至2.0×10-1CN.cm；透氣性由82.3mm/s下降至66.7mm/s，服用性能損失較大。而且所用交聯(lián)劑TDI涉嫌存在致癌2,4-二氨基甲苯，所用有機錫也涉嫌有害。丙酮系易燃溶劑，不宜在印染企業(yè)敞開設(shè)備中使用。
膨脹型阻燃劑是當(dāng)代發(fā)展很快的一類阻燃劑，以磷、氮為主要組份，含酸源（脫水劑），碳源（成炭劑）和氣源（發(fā)泡劑）。經(jīng)過這類阻燃劑添加在塑料或通過阻燃整理而存在于紡織中，燃燒時在表面能生成一層泡沫狀碳層，能隔熱、隔氧、抑煙，并能防止合成材料產(chǎn)生熔滴和終止鏈反應(yīng)的功能，具有良好的阻燃材料性能。
因符合當(dāng)前要求阻燃劑，低毒，少煙，因而膨脹型阻燃劑在傳統(tǒng)的鹵系阻燃劑面臨困境狀況下，提供了良好的發(fā)展機遇?，F(xiàn)在很多混合型膨脹阻燃劑已經(jīng)商品化而且正在推廣應(yīng)用，還有很多的單質(zhì)型膨脹阻燃劑正在研究階段，具有良好的發(fā)展前景。
與傳統(tǒng)的鹵系阻燃劑相比較，膨脹型阻燃劑有一個顯著的特類，當(dāng)其用量低于一定數(shù)量時，其阻燃性能很??；但當(dāng)其用量超過一定值時，阻燃性能急劇提高。此值與被阻燃的材料有關(guān)，必須與之相配匹。而鹵系阻燃劑的阻燃性能隨其用量的增加而呈線性增長。
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