聚烴類高分子材料是一種易燃材料，用其制作的電線電纜，在高壓、熱源等條件下容易引起火災(zāi)，而火焰會沿著電線迅速蔓延到整個電線載路。含鹵聚合物或與含鹵阻燃劑組合而成的阻燃混合物具有優(yōu)良的阻燃性能，曾作為阻烯材料被廣泛應(yīng)用。但是，火災(zāi)發(fā)生時，這類含鹵阻燃材料會產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的腐蝕性鹵化氫氣體，造成成二次危害。

為此，開發(fā)新的阻燃體系，研究燃燒時發(fā)煙量小，不產(chǎn)生有毒、腐蝕性氣體的無鹵阻燃烯烴是很有必要的。聚烯烴的無鹵阻燃劑主要以磷系化合物和金屬氫氧化物為主。這兩類化合物，燃燒時不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性氣體，被稱為無公害阻燃劑，在國外已得到深入的研究和廣泛應(yīng)用。

聚烯烴的無鹵阻燃劑種類及其作用原理高分子材料的燃燒的燃燒是一個包括熱、氧、可燃材料三個要素的復(fù)雜過程。從原理上講，只要減緩或阻止其中一個或幾個要素，就可達(dá)到阻燃的目的。

聚烯烴的無鹵阻燃劑不但可以起到稀釋可燃材料濃度的作用，更重要的是，可以通過自身吸熱脫水或促使材料脫水，吸收燃燒產(chǎn)生的熱量，降低燃燒材料表面溫度，達(dá)到阻止材料繼續(xù)燃燒的目的。

有些聚烯烴的無鹵阻燃劑在自身脫水后形成一種不燃的隔音層或使可燃表面炭化，隔離可燃材料與空氣的接觸，從而起到阻燃的目的。 磷系阻燃劑磷系阻燃劑分開無機和有機磷阻燃劑。無機磷阻燃劑主要以紅磷、磷酸鹽及磷-氮基化合物為主;有機磷系阻燃劑主要以磷酸酯、亞磷酸酯、膦酸酯為主。

此外，還有多種磷取代基的化合物、多聚物、齊聚物以及多種磷-氮鍵化合物，故磷系阻燃劑種類非常多。磷系阻燃劑是弱的火焰抑制劑，對聚合物阻燃作用主要以凝聚相阻燃為主。磷系阻燃劑在凝聚相方面的阻燃作用在于磷系化合物受熱后首先分解為磷酸，磷酸是一種很好的脫水催化劑，辦公而促使聚合物脫水炭化。


磷酸三苯酯tpp原材料是三氯氧磷、三氯化磷、苯酚，利用三氯氧磷直接熱法和三氯化磷冷法磷 ，將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，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tpp。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進(jìn)行減壓蒸餾得成品。


在受強熱時，磷酸聚合為聚磷酸，它是一種更強的脫水催化劑。磷酸脫水后所生成的焦炭層呈石墨狀，能隔阻內(nèi)部聚合物與氧化接觸，焦炭層導(dǎo)熱性差，使聚合物與熱源隔絕，減緩了熱分解，從而起到阻燃的作用。

膨脹型多聚磷酸銨是近年研究較多的一種阻燃劑。其阻燃機理是：燃燒時，膨脹型阻烯劑和各組分之間發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，并在聚合物表面形成一泡沫炭層，此層在凝聚相中不但能隔熱、隔氧及防熔滴，而且還可改善磷系阻燃劑發(fā)煙量大缺點。日本將這種膨脹型阻燃劑用在聚烯烴類化合物中取得很好的效果，并有多項專利相繼問世。其中，Kanaoka,Kunio等的專利表明，采用聚磷酸銨阻烯劑對乙烯—丙烯共聚物進(jìn)行阻燃，可使氧指數(shù)達(dá)到31.3。

中山大學(xué)的廖凱等人以多聚磷酸銨為阻燃劑，在發(fā)兆劑三聚氰胺和成炭劑季戊四醇的協(xié)同下，對電線電纜用聚丙烯的阻燃進(jìn)行了研究，表明它是聚丙烯類電纜阻燃很好的無鹵低煙阻燃劑。北京理工大學(xué)的歐育湘新近采用了一種在紅磷協(xié)效劑協(xié)同作用下的無鹵膨脹型石墨阻燃劑，對聚丙烯的阻燃有很好的阻燃效果。

張志龍等人在膨脹型阻燃劑中加入成炭促進(jìn)劑后發(fā)現(xiàn)它對聚乙烯也有很好的阻燃作用。聚磷酸銨阻燃劑也存在一些問題，如與高分子材料結(jié)合性較差，在制品中容易滲出而降低阻燃性，而且聚磷酸銨在250℃受熱分解，難以滿足聚合物在較高溫度下加工的工藝要求。

高聚物的阻燃技術(shù)，當(dāng)前主要以添加型溴系阻燃劑為主，常用的有十溴二苯醚、八溴醚、四溴雙酚A、六溴環(huán)十二烷等，其中尤以十溴二苯使用量為最大，溴化環(huán)氧樹脂由于具有優(yōu)良的熔流速率，較高的阻燃效率，優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，又能使被阻燃材料具有良好的物理機械性能，不起霜，從而被廣泛地應(yīng)用于PBT、PET、ABS、尼龍66等工程塑料，熱塑性塑料以PC/ABS塑料合金的阻燃處理中。

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