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聚氨酯用磷系阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內國際部經理 ) 發(fā)布時間：2017-11-22 11:38:39 |
全球范圍內除無機阻燃劑外，目前依然以溴系阻燃劑為主，但是溴系阻燃劑燃燒時容易形成多溴代苯并惡瑛(PBDD)和多溴代二苯并呋喃(PBDF)，對人體器官會產生破壞作用，同時會產生大量煙霧致人窒息，因此鹵系阻燃劑發(fā)展受到一定制約。
磷系阻燃劑解決了含鹵型阻燃劑燃燒煙霧大、氣體腐蝕性強以及無機阻燃劑高添加量影響材料物理機械性能等缺點，具有高阻燃性、低煙、無毒、低鹵等優(yōu)點，磷系阻燃劑的市場潛力巨大，研究開發(fā)更高效的磷系阻燃劑是未來的發(fā)展方向。
因聚氨酯用磷系阻燃劑具有阻燃、增塑雙重功能，且原材料資源豐富，成本低廉而受到重視，聚氨酯用磷系阻燃劑的市場發(fā)展前景很好。
磷系阻燃劑主要包括磷酸酯、含鹵磷酸酯、復合磷酸酯及其衍生物、多磷酸酯和紅磷5種類型。
當然，目前磷系阻燃劑也存在一些待改進的地方，有機磷系產品多為油狀，在加工過程中不易添加到高聚物中，從而多應用在聚氨酯泡沫、軟PVC、變壓器油、纖維素樹脂、天然和合成橡膠中。除此之外，絕大多數磷酸酯類阻燃劑易水解，且可以生物降解，使用中不會遇到環(huán)境持久性和生物累積性的問題。
目前，磷系阻燃劑的市場主要在聚氨酯、工程塑料、覆銅板和防火涂料。其中，聚氨酯領域的磷系替代基本完成，工程塑料合金領域，如PC/ABS、mPPO、PBT/PET、PA等，磷系阻燃劑的替代也在加速過程中，無鹵磷酸酯阻燃劑在PC/ABS和mPPO的應用已完全替代溴系阻燃劑。
聚氨酯用磷系阻燃劑是指含有磷元素的無機或有機阻燃劑，按其性質可分為無機磷系阻燃劑和有機磷系阻燃劑。
聚磷酸銨（APP）屬于無機磷系阻燃劑，是一種重要的無鹵磷系阻燃劑，其分子中同時含有磷、氮2種元素，在阻燃過程中磷、氮具有協(xié)同阻燃效應，因而阻燃效果優(yōu)于單含磷阻燃劑或單含氮阻燃劑。聚磷酸銨具有含磷量大、含氮量高、熱穩(wěn)定性好、吸濕性小、分散性好、毒性低、抑煙等特點，可以與其他阻燃劑混合，同時價格便宜，使用安全，在許多領域中得到廣泛應用。
磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃劑TCEP)
中文名稱：磷酸三(2-氯乙基)酯,三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)
英文名稱：Tris(2-chloroethyl) phosphate
中文別名：三氯乙基磷酸酯阻燃增塑劑;;磷酸三(β-氯乙酯);2-氯乙基磷酸雙(2-氯乙基)酯;三(β-氯乙基)磷酸酯;磷酸三(2-氯乙基)酯;TCEP;磷酸三氯乙酯
CAS RN：115-96-8
EINECS號：204-118-5
分 子 式：C6H12Cl3O4P
分 子 量：285.4898
磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃劑TCEP)用途：
1.磷酸三(2-氯乙基)酯具有極佳的阻燃性，優(yōu)良的抗低溫性及抗紫外線性，其蒸氣只能在225℃以上用明火直接點燃方可燃燒，但移走火源則即刻自熄。以本品為阻燃劑不但可提高被阻燃材料的材料級別，而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗靜電性。常用于阻燃以硝基纖維和醋酸纖維為基材的油漆涂料，不飽和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛樹脂等，也可用于軟質聚氯乙烯的增塑阻燃劑。本品用于不飽和聚酯添加量為10%～20%，在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚為原料)中可為10%左右，在軟質聚氯乙烯中用作輔助增塑阻燃劑時為5%～10%。阻燃劑、鈾、釷、钚、锝等稀有金屬的分離溶劑或萃取劑。
2.本品廣泛用于化纖織物、醋酸纖維素作阻燃劑，除具有自熄性外，還可改善耐水性、耐寒性及抗靜電性。一般用量5～10份。本品為合成材料的優(yōu)良阻燃劑，兼具有良好的增型作用，廣泛用于醋酸纖維素、硝基纖維清漆、乙基纖維素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛樹脂等，所制得的產品除具有自熄性外，還可改善制品的物理性能，制品手感柔軟，也可稱為石油添加劑和稀有元素的萃取劑，并且還是阻燃橡膠輸送帶的主要阻燃材料，一般添加量為5%～10%。
3.用作添加型鹵代磷酸酯類阻燃劑和增塑劑。分子中同時含磷和氯，阻燃效果顯著，不易揮發(fā)及水解，對紫外線穩(wěn)定性好。適用于酚醛樹脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纖維素涂料的阻燃劑、聚氯乙烯阻燃性增塑劑、金屬萃取劑、汽油添加劑及聚酰亞胺加工助劑等。能夠改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗靜電性。參考用量5%～20%.
阻燃劑作為復合材料的添加物，必須具備一定的性能，從國際上總的發(fā)展趨向看，世界各國對阻燃產品的性能要求越來越嚴格。目前來看，阻燃劑的主要發(fā)展趨勢為以下幾點：1、非鹵化；2、阻燃劑超細化；3、阻燃劑表面處理；4、研究阻燃劑體系的協(xié)同作用；5、抑煙劑開發(fā)前景廣闊。由此看來，不斷開發(fā)高效環(huán)保無毒的復合型阻燃劑新品種是今后阻燃劑行業(yè)發(fā)展的主要方向。
隨著電氣、家電、化工、油脂、橡膠、汽車、船舶、塑料、合成纖維、涂料、顏料、紙張等行業(yè)的發(fā)展和消防的需要，環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，溴系阻燃劑價格的上漲，西歐和北美市場上鹵系尤其是含溴阻燃劑消費量增速逐漸減緩，無機產品聚磷酸銨等由于無毒而倍受青睞。
此外，磷系阻燃劑在國內外市場的需求量也逐年增長，目前各類阻燃劑年需求量約為70萬噸。而磷系阻燃劑在阻燃劑比例中已由2007年的20%提高到2012年的28%，增長速度為15%，遠大于阻燃劑整體增長比例。
聚磷酸銨（APP）是一種重要的添加型無機無鹵阻燃劑，其含磷、氮量大，熱穩(wěn)定性好，產品近于中性并可以與其他阻燃劑混用，同時價格便宜，毒性較低，使用相對安全，被廣泛應用于各種領域。
但是由于聚磷酸銨自身的化學結構，吸濕性很強，在高溫、高濕度的情況下會被離子離析，降低其阻燃效能，而且在有機材料中加入聚磷酸銨后會使材料本身的機械強度降低，影響其正常使用。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
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固化劑|擴鏈劑|交聯(lián)劑
