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聚烯烴材料環(huán)保型阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-11-30 11:17:16 |
國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)出很多種包括聚烯烴材料環(huán)保型阻燃劑，它們很多也對(duì)相應(yīng)材料有著比較高的阻燃效能，并且聚烯烴材料環(huán)保型阻燃劑可以制造出力學(xué)性能很好、外觀也很好的阻燃材料，不過(guò)也許是因?yàn)閮r(jià)格和技術(shù)等方面的原因，目前在中國(guó)的推廣并不是很好。
作為性能良好的聚烯烴材料環(huán)保型阻燃劑，一般認(rèn)為：
有著較高的阻燃效率，可以輕松的使得所阻燃的材料達(dá)到應(yīng)有的阻燃等級(jí)；
對(duì)材料的物理性能影響較小，使用后制造的阻燃材料物理性能不應(yīng)該發(fā)生太大改變；
與材料的相容性好，能夠在所阻燃的材料中均勻分散，并有著較好的親和力；
加工工藝可行，應(yīng)用傳統(tǒng)的工藝可以使用；
可以承受的價(jià)格，有較高的性價(jià)比，制的得阻燃材料成本可以被市場(chǎng)所接受；
環(huán)保，無(wú)毒性，無(wú)有害物質(zhì)釋放；
無(wú)機(jī)阻燃劑產(chǎn)品比較成熟，比如：三氧化二銻，氫氧化鎂等，價(jià)格有些也相對(duì)低廉，像氫氧化鎂、氫氧化鋁等不但價(jià)格低廉而且阻燃材料燃燒不產(chǎn)生很多煙霧，釋放物主要為水和二氧化碳等不會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大傷害的物質(zhì)，所以屬于綠色環(huán)保型產(chǎn)品，不過(guò)，這類阻燃劑致命缺點(diǎn)是阻燃效能低下，需要很高的添加量才可以使得材料阻燃，而且無(wú)機(jī)阻燃劑有有機(jī)物熱塑性樹(shù)脂的相容性很差，在樹(shù)脂中不容易分散，即使分散，親和力也不好，所以制造的材料往往具有讓人難以接受的力學(xué)性能，或是大大的降低了材料的抗沖擊性能，或是材料的柔韌性喪失，種種原因?qū)е铝似鋺?yīng)用的局限性，因此往往被對(duì)材料力學(xué)性能要求不高的場(chǎng)合所采用。
磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)生產(chǎn)工藝
三氯氧磷直接法（熱法）和三氯化磷間接法（冷法）。
（1）熱法 將苯酚溶解在吡啶和無(wú)水苯溶劑中，在不超過(guò)10℃以下，緩緩加入三氯氧磷，然后在回流濕度下反應(yīng)3-4h，冷卻至室溫后，反應(yīng)物經(jīng)水洗回收吡啶，用于燥硫酸鈉脫水，過(guò)濾除硫酸鈉，常壓下蒸餾回收苯；減壓蒸餾收集243-245℃/1.47KPa的餾分，經(jīng)冷卻、結(jié)晶、粉碎即得成品。
( 2 ）冷法 將苯酚溶解在吡啶和無(wú)水苯溶劑中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亞磷酸三苯酯，繼續(xù)在70℃下通入氯氣生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下進(jìn)行水解生成磷酸三苯酯。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進(jìn)行減壓蒸餾得成品。精制方法：常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等雜質(zhì)。用乙醇或乙醇與溶劑汽油的混合液進(jìn)行重結(jié)晶精制。
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。
當(dāng)然，無(wú)機(jī)阻燃劑中像三氧化二銻、硼酸鋅等也常常被作為阻燃材料應(yīng)用，但是他們的阻燃功效主要體現(xiàn)在協(xié)助其它鹵系等阻燃劑的阻燃，自身阻燃功效很低，或者幾乎沒(méi)有。
氫氧化鋁即三水合氧化鋁(ATH)，其用量占阻燃劑使用總量的4o％以上。ATH本身具有阻燃、消煙、填充三種功能，因其不揮發(fā)，無(wú)毒，又可與多種物質(zhì)產(chǎn)生協(xié)同阻燃作用，被譽(yù)為無(wú)公害無(wú)機(jī)阻燃劑。但ATH有添加量大的缺點(diǎn)，通常需要加入5O％以上才能最示很好的阻燃效果。為克服這一缺點(diǎn)，可采用改進(jìn)造粒技術(shù)，向超細(xì)化方向發(fā)展，使粒度分布變窄；改進(jìn)包覆技術(shù)，以改善其在聚合物中的分散性；用大分子鍵合方式處理等方法進(jìn)行。
有機(jī)磷阻燃劑DMMP為無(wú)色透明液體。相對(duì)密度(25℃)1．160±0．005，粘度(25℃)1．75mPa?S，凝固點(diǎn)<-50℃，沸點(diǎn)l80℃，閃點(diǎn)(開(kāi)口)≥90℃，酸值≤1．0mgKOH／g，磷含量25％，水分≤0．05％，分解溫度>180℃。能與水和多種有機(jī)溶劑混溶。低毒。用作添加型阻燃劑，適用于不飽和聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、聚氨酯等。
由于聚磷酸銨（簡(jiǎn)稱APP）符合當(dāng)今阻燃劑無(wú)鹵環(huán)?；陌l(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)外阻燃劑開(kāi)發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域。
在APP五種不同的結(jié)晶形式（Ⅰ—Ⅴ型）中，高聚合度的結(jié)晶II型聚磷酸銨的研究最為人所重視。其聚合度、分解溫度顯著提高，并且熱穩(wěn)定性好、水溶性低，是一種環(huán)保型高效無(wú)機(jī)阻燃劑，可替代含鹵阻燃劑，廣泛應(yīng)用于聚酯、聚烯烴塑料、橡膠、高檔膨脹型防火涂料等領(lǐng)域。國(guó)外的結(jié)晶II型APP已商業(yè)化，并已在聚酯、聚烯烴、聚氨酯等領(lǐng)域進(jìn)行阻燃應(yīng)用研究。而該產(chǎn)品的研制在中國(guó)還處于起步階段，目前，國(guó)內(nèi)做得比較好的是浙江省化工研究院，其產(chǎn)品的制備方法和檢測(cè)方法已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利。
低水合硼酸鋅具有耐高溫、阻燃、滅菌、防銹、抑煙等多功能作用，無(wú)毒，價(jià)廉。其基本原料硼礦在我國(guó)資源豐富，儲(chǔ)量有40000ｋｔ多(以Ｂ2Ｏ3計(jì))。近來(lái)西藏發(fā)現(xiàn)了千萬(wàn)噸級(jí)的硼鎂礦，品位高達(dá)30%，鎂含量大于15%。我國(guó)塑料年產(chǎn)量在8000ｋｔ以上，需阻燃劑150ｋｔ/ａ以上，而目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)量不足萬(wàn)噸。因此應(yīng)大力開(kāi)發(fā)該產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用，以滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需要。
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