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聚氨酯泡沫塑料(PUF)用阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-10-26 11:04:21 |
近年研發(fā)及生產(chǎn)的聚氨酯泡沫塑料(PUF)用阻燃劑(FR)，它們大多為無鹵型，且高效、 低霧值及低VOC(VolatileOrganicContent)值，順應(yīng)環(huán)保及阻燃法規(guī)日益嚴(yán)格的要求。
文中涉及的聚氨酯泡沫塑料(PUF)用阻燃劑有添加型及反應(yīng)型齊聚磷酸酯、齊聚膦酸酯、磷酸酯,膦酸酯、磷-氮系反應(yīng)型膦酸酯及很多新的復(fù)配阻燃系統(tǒng)。比較詳細(xì)地敘述了一些五溴二苯醚(PeBDPO)禁用后問世的低燒芯聚氨酯泡沫塑料(PUF)用阻燃劑。此外，論文還討論了PUF用FR當(dāng)前面臨的變化。
硬質(zhì)及軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(RPUF及FPUF)是鹵-磷系阻燃劑(FR)的最大用戶之一，其中主要是添加型的。目前用量最多的仍是含鹵單磷酸酯中的三(β-氯異丙基)磷酸酯(TCPP)及三(β,β′-二氯異丙基)磷酸酯(TDPP)]。
這是由于它們的原料來源豐富，制造和使用工藝成熟，價格較低，在聚氨酯泡沫塑料(PUF)中加入量適當(dāng)時，就能滿足用戶對PUF阻燃性及其他綜合性能的基本要求，也可通過霧值檢驗之故。
關(guān)于TCPP及TDPP對生態(tài)及人類健康的影響，歐盟正在評估[2],尚未發(fā)表最后 的報告。據(jù)已有的實驗結(jié)果，以及從“代用品必須技術(shù)上成熟、經(jīng)濟(jì)上可行”的原則來看，作者估計，在一個比較長的時期內(nèi)，TCPP及TDPP在很多應(yīng)用范圍，還將是暫時允許的。但在有些應(yīng)用場所，則可能受到一定限制,總的用量也會有所減少。
當(dāng)然，將TCPP及TDPP納入減排計劃勢在必行，即必須盡量減少和控制它們向環(huán)境的排放，同時密切監(jiān)測它們在環(huán)境中的滯留。 另一種含鹵雙磷酸酯，即2,2-二(氯甲基)- 1,3-亞丙基四(β-氯乙基)雙磷酸酯，俗稱V6，現(xiàn)在還在PUF中應(yīng)用，其對生態(tài)環(huán)境及人類健康的影響也正在被歐盟評估。
V6面臨的主要問題是盡量降低其中三(β-氯乙基)磷酸酯(TCEP)的含量。PUF中使用的其他鹵-磷系、鹵系、磷系、氮系 等FR的品種還很多，但它們的用量均比TCPP及 TDPP少。 從長遠(yuǎn)觀點而言，F(xiàn)R的無鹵化是發(fā)展趨勢和人們追求的目標(biāo)，所以對PUF用的一些含鹵FR (包括TCPP、TDPP、V6)應(yīng)審慎對待。
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)
海關(guān)編碼HS：29199000
產(chǎn)品最重要的指標(biāo)：無色透明液體，水分≤0.1，酸值≤0.1，色 度≤50，磷含量：9.4±0.5
退稅：目前磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)退稅為9%
原材料：以三氯氧磷和環(huán)氧氯丙烷為原料。
屬于幾類危險品：目前磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)屬于普貨出口。
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。
本文不討論上述PUF中正在使用的FR，僅綜述近年來已工業(yè)化生產(chǎn)用于PUF的新型FR。它們大多是無鹵的，其中不少是齊聚物，具有高效、低 VOC(VolatileOrganicCompound，低揮發(fā)有機(jī)化合物)、低霧值的特點。
近年來，RPUF及FPUF用FR均面臨一些重要變化：
（1）由于氯氟烴(CFC)發(fā)泡劑的禁用，戊烷類發(fā)泡劑(包括環(huán)戊烷、異戊烷、正戊烷及它們的混合物)正在PUF(特別是RPUF)中作為CFC的替代物使用。顯然，戊烷類發(fā)泡劑比CFC的可燃性高，為了補償新發(fā)泡劑的這一缺陷，需要增加PUF中的 FR用量，或者提高PUF的異氰酸酯指數(shù)，即在PUF中形成更多的異氰酸酯結(jié)構(gòu)單元。因此，PUF期待更高效的FR。
（2）由于五溴二苯醚(PeBDPO)的禁用，需要開 發(fā)新的低燒芯的PUF用FR。幾年前在市場上銷售的PeBDPO與異丙基化三芳基磷酸酯混合的FR，用于FPUF時燒芯性較低，頗為用戶歡迎，但自 2004年起，由于PeBDPO的禁用而停止生產(chǎn)。
（3）由于環(huán)保方面日益嚴(yán)格的要求，PUF廠商和用戶都青睞無鹵、低VOC、低霧值的FR。低聚型的或反應(yīng)型的FR能很好地解決這個問題，且近年已有產(chǎn)品問世。
（4）新阻燃法規(guī)的出臺。例如，在美國，床墊用 FPUF的CAL117試驗標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)正在修訂。如果修訂 后的阻燃要求更高，則有可能影響床墊的阻燃途徑，如采用耐燃內(nèi)襯，而不是阻燃FPUF。聚酰亞胺、聚芳酰胺、聚苯并咪唑織物及玻璃布等均可作為對床墊起阻燃作用的內(nèi)襯等。
在各類聚氨酯制品中，聚氨酯泡沫塑料是最重要的一部分，它的主要特征是具有多孔性，因而相對密度小，比強(qiáng)度高。根據(jù)所用原料不同和配方變化，可制成軟質(zhì)、半硬質(zhì)和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料等幾種；若按所用多元醇品種分類可分為聚酯型、聚醚型和蓖麻油型聚氨酯泡沫塑料等；若按其發(fā)泡方法分類有塊狀、模塑和噴涂聚氨酯泡沫塑料等類型。
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