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聚烯烴含磷阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-11-24 15:20:32 |
聚烯烴含磷阻燃劑是阻燃劑中的一個(gè)大家族，在阻燃領(lǐng)域具有非常重要的地位。
鹵系阻燃劑由于對(duì)人體健康和環(huán)境的不良影響而被越來(lái)越多的國(guó)家棄用，聚烯烴含磷阻燃劑則因其高效低毒性受到更多的重視，一系列產(chǎn)品相繼問(wèn)世，并有大量的關(guān)于聚烯烴含磷阻燃劑的文獻(xiàn)報(bào)道。
含磷阻燃劑在織物阻燃中有著廣泛的應(yīng)用，目前使用較多的棉阻燃劑的主要品種都是含磷阻燃劑，此外，它也廣泛應(yīng)用于合成纖維的阻燃。
很多磷阻燃劑都可在氣相和凝聚相同時(shí)發(fā)揮阻燃作用，包括抑制火焰、熔流耗熱、含磷酸形成的表面屏障、酸催化成碳、碳層的隔熱和隔氧等，這些作用因素對(duì)阻燃的相對(duì)貢獻(xiàn)和被阻燃高聚物的類別和火災(zāi)條件有關(guān)，但在很多情況下，都涉及磷阻燃劑的多種作用模式。
在凝聚相，磷在燃燒時(shí)生成磷酸，在更高溫度下生成偏磷酸，磷酸和偏磷酸都是脫水劑，使聚合物直接脫水炭化，避免可燃性氣體的生成﹔同時(shí)在燃燒織物表面形成焦炭層，它一方面可以阻隔燃燒性氣體和火焰前沿的接觸，另一方面又將空氣和熱從燃燒織物表面隔開(kāi)，從阻止織物的繼續(xù)燃燒。對(duì)含氧的纖維素織物，磷系阻燃劑的阻燃效果非常不錯(cuò)。
揮發(fā)性含磷阻燃劑則是很有效的火焰抑制劑，它們?cè)诨鹧嬷锌闪呀馍尚O、PO2、HPO2等，使得火焰中氫自由基濃度降低，這樣燃燒中的鏈支化反應(yīng)（見(jiàn)反應(yīng)式 1~4）就無(wú)法進(jìn)行，從而阻止燃燒繼續(xù)。
無(wú)機(jī)磷阻燃劑很早就應(yīng)用于纖維素織物的阻燃，其品種主要包括紅磷、磷酸銨、磷酸鈉[3]、磷酸鐵等。早在 1786 年，磷酸銨就已被用作阻燃劑使用。磷酸二氫銨和硼酸組成的混合物用于織物纖維的阻燃，效果不錯(cuò);磷酸二氫銨、硼酸和鎢酸鈉組成的混合物對(duì)織物的阻燃也非常有效。這些無(wú)機(jī)阻燃劑價(jià)格低廉，易溶于水，因此整理方法簡(jiǎn)單，但也有添加量大、手感差、耐洗性差等缺點(diǎn)。
無(wú)機(jī)磷阻燃劑中的一個(gè)重要品種就是聚磷酸銨鹽，聚磷酸銨鹽可分為低分子量和高分子量?jī)煞N，前者在纖維素纖維的阻燃中應(yīng)用較為廣泛。低分子量的聚磷酸銨鹽為可溶性鹽，對(duì)纖維素織物進(jìn)行阻燃整理時(shí)，它經(jīng)常和尿素混合使用以增強(qiáng)阻燃效果。
磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)-msds詳細(xì)介紹如下：
CAS號(hào)： 115-86-6
EINECS號(hào)：204-112-2
中文名稱： 磷酸三苯酯
中文別名：磷酸三苯基酯;阻燃劑TPP;TPP
英文名稱：Triphenyl phosphate
英文別名：triphenyl phosphate free of phenol; Triphenyl Phosphate
(TPPa); Triphenyl phosphate white xtl; Phosphoric acid triphenyl
ester; TPP
分子式： C18H15O4P；OP(OC6H5)3
外觀與性狀： 白色、無(wú)臭結(jié)晶粉末，微有潮解性
分子量： 326.29
蒸汽壓： 0.01kPa/20℃
閃 點(diǎn)： 223℃
熔 點(diǎn)： 50.52℃
沸 點(diǎn)： 244℃/1.3kPa
溶解性： 不溶于水，微溶于醇，溶于苯、氯仿、丙酮，易溶于乙醚
密 度： 相對(duì)密度(水=1)1.21；相對(duì)密度(空氣=1)9.42
穩(wěn)定性： 穩(wěn)定
危險(xiǎn)標(biāo)記： 1(爆炸品)
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。
紅磷是一種無(wú)機(jī)聚合物，分子式為(P4)n，因?yàn)橹缓自?，它的阻燃效率非常高，含紅磷 7.5%的聚胺的氧指數(shù)（LOI）可達(dá) 35%。紅磷的缺點(diǎn)是易吸潮，與樹(shù)脂兼容性差，要產(chǎn)生 PH3氣體，使被阻燃制品染色，這些使得紅磷直接應(yīng)用于聚合物阻燃受到極大限制。
因此，有人采用在紅磷表面包覆保護(hù)膜的方法，制備出微膠囊化的紅磷阻燃劑，它不僅阻燃效率高，對(duì)聚合物其他性能影響較小，而且與樹(shù)脂兼容性好，不再有吸潮和產(chǎn)生 PH3氣體的缺點(diǎn)，同時(shí)低煙、低毒、熱穩(wěn)定性也很好。目前，微膠囊化紅磷已應(yīng)用于阻燃棉織物等。
和無(wú)機(jī)磷阻燃劑相比，有機(jī)磷阻燃劑對(duì)聚合物的物理機(jī)械性能影響較小，并且和聚合物的兼容性好，因此成為近年來(lái)倍受青睞的阻燃劑。國(guó)外已有一系列的有機(jī)磷阻燃劑產(chǎn)品投入使用，并有新產(chǎn)品不斷問(wèn)世，我國(guó)目前對(duì)有機(jī)磷阻燃劑的開(kāi)發(fā)和研究進(jìn)行的較多，但真正能投入生產(chǎn)形成產(chǎn)品的尚不多見(jiàn)，因此，有機(jī)磷阻燃劑在我國(guó)具有很好的發(fā)展前景。
有機(jī)磷阻燃劑包括磷（膦）酸酯、亞磷酸酯、有機(jī)磷鹽、氧化膦、含磷多元醇等，但應(yīng)用最多的則是磷（膦）酸酯及其齊聚物。如 Fyrol76 是由乙烯基膦酸二(2-氯乙基)酯與甲基膦酸酯縮聚生成的一種齊聚物，它既可單獨(dú)使用，也可與 N-羥甲基丙烯胺并用，以過(guò)硫酸鉀為催化劑引發(fā)自由基聚合反應(yīng)，使 N-羥甲基接枝于纖維素上，使含纖維素的織物，如棉或其混紡織物獲得阻燃性。
阻燃紡織品中應(yīng)用最廣的有機(jī)磷鹽是四羥甲基氯化磷（THPC），它也是世界上使用最廣泛的棉阻燃劑之一，其分子式為[P(CH2OH)4]Cl。THPC 不僅阻燃效果優(yōu)異，而且對(duì)織物的其他性能和手感影響都很小。目前，以 THPC 為中心已發(fā)展出多種阻燃整理技術(shù)，包括THPC-胺法、THPOH（四羥甲基氫氧化膦）-胺法和 Proban 法等。此外，人們對(duì) THPC的制備過(guò)程加以改進(jìn)，制備出其它的類似有機(jī)磷鹽阻燃劑如 THPS（四羥甲基硫酸膦）和THPA（四羥甲基醋酸磷）。
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