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聚氨酯用阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-11-12 14:50:57 |
對于聚氨酯用阻燃劑，上世紀(jì)70年代要求的只是阻燃（即防火），80年代則同時(shí)要求聚氨酯用阻燃劑有阻燃和抑煙功能，90年代則還要求阻燃系統(tǒng)無毒。
進(jìn)入新世紀(jì)后，在選擇彈性材料的阻燃技術(shù)和阻燃系統(tǒng)時(shí)，環(huán)境效應(yīng)更是必須考慮的重點(diǎn)。所以，國外現(xiàn)在采用的聚氨酯用阻燃劑，是盡量實(shí)現(xiàn)高效（防火）、低煙、低毒，并對環(huán)境友好。
聚氨酯采用的阻燃方法一般有下述幾種。（1）以物理方式加入在氣相或凝聚相或同時(shí)在兩相發(fā)揮阻燃功效的阻燃劑，且通常是采用由多種阻燃劑組成的復(fù)合協(xié)效阻燃系統(tǒng)；（2）加入成炭劑及成炭催化劑，以提高聚氨酯在高熱下的成炭率；（3）與其他高聚物（包括聚氨酯）共混改性；（4）以物理或化學(xué)手段，提高聚氨酯的交聯(lián)度；（5）與納米無機(jī)物復(fù)配成聚氨酯/無機(jī)物納米復(fù)合材料；（6）在聚氨酯大分子中引入阻燃元素（鹵、磷、氮等）制備本質(zhì)阻燃聚氨酯。但在現(xiàn)階段，阻燃聚氨酯仍以第一種方法為主，第二種及第三種方法也時(shí)有采用，但后面三種方法，或者由于工藝，或者由于成本，或者由于其他原因，尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。
到現(xiàn)在為止，國內(nèi)外對聚氨酯的阻燃，相當(dāng)大部分仍采用鹵-銻阻燃系統(tǒng)，有溴系阻燃劑中的十溴二苯鍵、六溴環(huán)十二烷、四溴雙酚A、十溴二苯基乙烷等。
鹵-銻系統(tǒng)主要是通過在氣相捕獲活潑自由基而發(fā)揮阻燃功效，阻燃效率高，性/價(jià)比優(yōu)異。但此系統(tǒng)由于煙和有毒氣體生成量高，特別是由于dioxin問題，加上有些鹵系阻燃劑本身也危害人類健康和環(huán)境，所以鹵-銻系統(tǒng)正為人們審慎對待，日益不為人所歡迎。
現(xiàn)在，正在評估若干鹵系阻燃劑的危害性，根據(jù)已有的評估結(jié)果，歐盟于2003年1月頒布了RoHS指令，要求從2006年7月10起，在歐盟國家新上市的電子-電氣產(chǎn)品中，禁用五溴和八溴二苯醚。至于在阻燃聚氨酯中使用廣泛的十溴二苯醚，經(jīng)評估未發(fā)現(xiàn)其對環(huán)境和人類健康的明顯危害。在阻燃聚氨酯中逐步推廣使用無鹵阻燃系統(tǒng)，乃是必然的趨勢，所以尋求鹵系阻燃劑代用品的研究近20年來一直為人重視。
磷酸三(1,3-二氯異丙基)酯(阻燃劑TDCPP)基本信息
中文名稱:磷酸三(1,3-二氯異丙基)酯
中文同義詞:磷酸三(1.3-二氯-2-丙基)酯;三(1,3-二氯異丙基)磷酸酯;磷酸三(1,3-二氯異丙基)酯;磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯;三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸鹽;磷酸三(1,3-二氯異丙基)酯,TCPP;磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯 (TDCPP);TCPP磷酸三(2-氯丙基)酯,阻燃劑TDCPP
英文同義詞:1,3-Dichloro-2-propanol phosphate (3:1);1,3-dichloro-2-propanolphosphate(3:1);1,3-dichloro-2-propanophosphate(3:1);2-Propanol, 1,3-dichloro-, phosphate (3:1);2-propanol,1,3-dichloro,phosphate(3:1);2-Propanol,1,3-dichloro-,phosphate(3:1);crp(fireproofingagent);Emulsion 212
CAS No.：13674-87-8
EINECS號：237-159-2
分 子 式：C9H15Cl6O4P
分 子 量：430.9
磷酸三(1,3-二氯異丙基)酯(阻燃劑TDCPP)用途：
該產(chǎn)品具有高效阻燃劑，揮發(fā)性低，熱穩(wěn)定性高，耐水，耐堿穩(wěn)定易溶于多數(shù)有機(jī)物質(zhì)，加工性能好，用塑，防潮，防靜電，防拉，防壓縮性能。廣泛用于不飽和聚酯，聚氨酯泡沫塑料，環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂，橡膠，軟質(zhì)聚氯乙烯，合成纖維等塑料和涂料在高溫?zé)峤猓梢杂米魅榛瘎┖头辣瑒?br />
無機(jī)金屬水合物是使用最多的聚氨酯用阻燃劑（也是填料）之一，其中最主要的是氫氧化鋁（ATH）和氫氧化鎂（MH）。它們無毒、低煙、價(jià)廉，對環(huán)境友好，但其阻燃效率較低，需要的添加量大。例如，對天然聚氨酯，加入75phr的MH和5phr的紅磷，被阻燃聚氨酯的氧指數(shù)可達(dá)35％，UL94阻燃性達(dá)V-O級。對聚烯烴聚氨酯，欲使其氧指數(shù)達(dá)40％，應(yīng)加入170phr的MH。對三元乙丙聚氨酯，加入150～200phr的ATH或MH時(shí)，可具有UL94V-0阻燃級。但如在阻燃聚氨酯中采用ATH或MH作為消煙劑，則15～30phr即可湊效。
為了有效發(fā)揮ATH及MH在聚氨酯中的阻燃效能，通常采取如下措施。（1）與其他阻燃劑并用，構(gòu)成協(xié)效系統(tǒng)。例如5～10phr的紅磷（包覆型）即可較大幅度提高ATH及MH的阻燃效率。另外，在某些情況，ATH與MH間也存在協(xié)效作用。如在乙烯-丙烯酸酯彈性體中加入50phrATH及50phr的MH,材料的生煙量低，具UL94V-O阻燃級。（2）采用表面改性的ATH及MH，且對不同的聚氨酯宜采用不同的表面改性劑。（3）應(yīng)有適當(dāng)?shù)牧６燃傲６确植?。?）用于阻燃聚氨酯線纜料時(shí)，要特別注意少量雜質(zhì)對材料電氣性能的影響。
從環(huán)保及其他一些因素考慮，在阻燃高聚物中增大ATH及MH的使用量是適宜的，在阻燃聚氨酯中也是如此。目前，美國、西歐及日本ATH阻燃劑的用量分別達(dá)阻燃劑總用量的50％～55%、40％～45%及30％，而我國的此比例估計(jì)在10％以下，這是值得考慮的。當(dāng)然，這與我國阻燃產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
在阻燃聚氨酯中，磷系阻燃劑也是用得較多的，主要的有聚磷酸銨（APP）、紅磷、三芳基磷酸酯、三烷基磷酸酯、鹵代磷酸酯等。APP同時(shí)含磷及氮，它可單獨(dú)用于阻燃聚氨酯（但效果欠佳），但更常作為酸組分構(gòu)成膨脹型阻燃劑用于阻燃聚氨酯。例如，70％乙丙膠、20％AAP、8％三嗪化合物及2％其他助劑組成的系統(tǒng)，具有UL 94V-O阻燃級。
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