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聚氯乙烯電纜材料無機阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-11-30 11:17:29 |
長期以來，聚氯乙烯電纜材料使用比較廣泛，而聚烯烴的極限氧指數(shù)很低，阻燃性能差，遇熱或在放電過程中極易燃燒，制約了聚烯烴用于電纜材料。張玲等科技人員經(jīng)過兩年的攻關(guān)，開發(fā)出制備無機納米阻燃劑的技術(shù)，與聚烯烴復(fù)合使阻燃劑在基體中達到納米級分散及增強阻燃劑與基體間的界面粘接，實現(xiàn)阻燃效率的提高。
由此開發(fā)出的無機納米阻燃電纜材料相對于使用微米阻燃劑制備的電纜材料而言，不僅阻燃劑用量降低8％，而且阻燃性能從33.2％提高到36.2％，并解決了微米阻燃劑填充量大加工困難和力學(xué)性能降低的問題，為無鹵阻燃電纜料國產(chǎn)化提供了創(chuàng)新技術(shù)。
目前聚氯乙烯電纜材料無機阻燃劑從水合氧化鋁系、氧化銻系、硼系、銅系至無機磷系等各種品種都有。這些品種主要包括氫氧化鎂、水合氧化鋁、三氧化二銻、膠體三氧化二銻、低水合硼酸鋅、偏硼酸鋅、磷酸鋅、二氧化鑰、三氧化鑰、鋁酸鋅、鋁酸鈣、聚磷酸胺、氟硼酸鈉、硼酸和紅磷等。
現(xiàn)在國內(nèi)阻燃劑應(yīng)用仍以有機阻燃劑為主，但聚氯乙烯電纜材料無機阻燃劑需求比例逐年上升。紅磷用于塑料作阻燃劑時，其用量受到限制但效果十分明顯。紅磷的燃燒是吸熱反應(yīng)，且能形成碳化層。但紅磷的燃燒值大，用量過多，燃燒時所釋放的熱量足以滿足其發(fā)生反應(yīng)的需要，還會促進塑料的進一步燃燒，從而不能起到阻燃的作用。
紅磷作塑料阻燃劑時用量一般在份以下。金屬氫氧化物阻燃劑要求大量添加才能有明顯的阻燃效果，但大量添加又會導(dǎo)致加工性能和機械性能的下降。為使其加人既滿足阻燃效果又不影響塑料的一些性能，無機阻燃劑的超細化、表面處理技術(shù)已成為當(dāng)今塑料阻燃技術(shù)開發(fā)的要點。
聚氯乙烯電纜材料無機阻燃劑的表面改性處理，一方面改善塑料加工時的弱點，另一方面改善阻燃劑與塑料的相容性，也即既提高了阻燃塑料的加工性能，又提高機械性能和阻燃性能。無機阻燃劑表面處理劑主要有欽系偶聯(lián)劑、硅烷類偶聯(lián)劑、鋁酸醋、硬醋酸及鹽類和其它脂肪酸鹽等。
不同表面處理劑的處理效果不同，因而會使阻燃塑料具有不同的性能，所以，確定合適的方法、選用合適的表面處理劑并確定最佳用量，對改善表面處理效果十分重要。阻燃技術(shù)的發(fā)展方向阻燃技術(shù)的研究方向研究成碳技術(shù)是阻燃化新的技術(shù)發(fā)展方向，即研究熱塑性塑料在凝聚相而不是在氣相中增強阻燃反應(yīng)產(chǎn)生結(jié)碳進而達到阻燃和消煙目的。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp具有良好的透明性、柔軟性以及抗菌性，具有耐水、耐油、電絕緣性好和相容性好的優(yōu)點。主要用于纖維素樹脂、乙烯基樹脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃增塑劑，也可用于三乙酸甘油酯薄酯和軟片、硬質(zhì)聚氨酯泡沫、酚醛樹脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
外觀：白色片狀結(jié)晶
含量：≥99%；
酸值(mgKOH/g)：≤0.1；
游離酚：≤0.1%；
凝固點：≥47.0℃
色度(APHA)：≤60；
水分：≤0.1%
密度(50℃，g/cm3)：1.185-1.202
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。
一般方法是通過加添加劑促進成碳反應(yīng)或引起交聯(lián)反應(yīng)以達到最終阻絕燃燒的目的。例如的研究人員在二氧化硅凝膠、碳酸鉀與一種多輕基集合物如聚乙烯醇和纖維素中進行反應(yīng)，反應(yīng)形成的硅膠氧化物和引起的交聯(lián)反應(yīng)能阻止燃燒。消煙技術(shù)是國內(nèi)外頗受重視的研究課題。
聚磷酸銨(APP)是一種性能良好的無機阻燃劑，是目前磷系阻燃劑比較活躍的研究領(lǐng)域，其外觀為白色粉末，分解溫度>256℃，聚合度在1O一2O之間為水溶性的，聚合度大于2O的難溶于水。APP比有機阻燃劑價廉，毒性低，熱穩(wěn)定好，可單獨或與其它阻燃劑復(fù)合用于塑料的阻燃。高溫下，APP迅速分解成氨氣和聚磷酸，氨氣可以稀釋氣相中的氧氣濃度，從而起阻止燃燒的作用。聚磷酸是強脫水劑，可使聚合物脫水炭化形成炭層，隔絕聚合物與氧氣的接觸，在固相起阻止燃燒的作用。
由華東理工大學(xué)張玲、李春忠等教授承擔(dān)的科研項目“無機納米阻燃劑復(fù)合聚烯烴電纜料的研制”，不僅對提高聚烯烴的阻燃性能實現(xiàn)了重要突破，而且為無鹵阻燃電纜料國產(chǎn)化提供了創(chuàng)新技術(shù)。
蜜胺磷酸鹽，也稱聚磷酸蜜胺(簡稱FR-MP)。它是國際上20世紀(jì)八十年代中期出現(xiàn)的一種含氮含磷阻燃劑。蜜胺磷酸鹽阻燃劑，含氮量高，含磷量適中，熱穩(wěn)定性好，不吸濕，發(fā)煙量小，在國際上獲得了廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)也必將迎來廣闊的前景。
由于蜜胺磷酸鹽熱穩(wěn)定性好、發(fā)泡效果好、阻燃效果佳，因此廣泛用于熱塑性塑料和熱固性塑料配方中的阻燃劑，特別是用作膨脹阻燃體系和膨脹型防火涂料中的脫水成炭催化劑和發(fā)泡劑。
文章版權(quán)：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
