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聚烯烴類塑料含鹵阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-11-24 15:20:43 |
近80%的國內(nèi)改性塑料用阻燃劑為含鹵阻燃劑，聚烯烴類塑料含鹵阻燃劑以多溴二苯醚和多溴聯(lián)苯類物質(zhì)為代表。
聚烯烴類塑料含鹵阻燃劑中的溴系阻燃劑效率高、用量少，對材料的性能影響小，并且溴系阻燃劑價(jià)格適中。與其它聚烯烴類塑料含鹵阻燃劑相比，溴系阻燃劑效能/價(jià)格比更具有優(yōu)越性。
但是，近年來歐盟一些國家認(rèn)為溴系阻燃劑燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒致癌的多溴代苯并惡瑛（PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF）。歐盟出臺了禁令，在歐盟國家銷售的所有電子電氣設(shè)備，不能含有多溴聯(lián)苯及多溴二苯醚。
目前，國內(nèi)環(huán)保型阻燃劑發(fā)展受到越來越多的人關(guān)注。同時(shí)，人們對防火安全及阻燃劑制品的要求也越來越高，無鹵、低煙、低毒的環(huán)保型阻燃劑已成為人們追求的目標(biāo)。
阻燃劑分解形成不揮發(fā)的保護(hù)膜阻燃劑在塑料燃燒的溫度下分解,其分解產(chǎn)物形成不揮發(fā)性的保護(hù)膜覆蓋在表面,從而隔斷空氣防止燃燒。
阻燃劑分解產(chǎn)物將活性自由基鏈鎖反應(yīng)切斷活性自由基的鏈鎖反應(yīng)能使火焰燃燒持續(xù)下去,阻燃劑分解產(chǎn)物將活性自由基鏈鎖反應(yīng)切斷,從而有效地防止火焰燃燒。
燃燒熱的分散與可燃性物質(zhì)的稀釋是實(shí)現(xiàn)阻燃的途徑之一。 由于燃燒熱被大量吸收,降低了塑料的溫度,從而減緩了分解蒸發(fā)和燃燒。另一方面,塑料阻燃劑體系里能分解產(chǎn)生不燃性氣體,從而稀釋了可燃性氣體,達(dá)到阻燃的目的。
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水苯溶劑中，在不超過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。
較重的氣體或高沸點(diǎn)液體的隔氧作用。反應(yīng)中脫出的水吸收了大量的熱量,降低了可燃物表面溫度,而且氣化成蒸汽,在可燃物表面形成了一層保護(hù)膜,從而實(shí)現(xiàn)阻燃。
塑料燃燒的過程可以這樣認(rèn)為:在空氣中,由于外部熱源或火源使塑料被加熱,而最終導(dǎo)致了降解,產(chǎn)生了揮發(fā)性產(chǎn)物、可燃性產(chǎn)物與熱能產(chǎn)物,在外部熱源的繼續(xù)作用下,達(dá)到某一溫度時(shí)塑料就會(huì)燃燒起來。塑料燃燒放出的一部分熱量通過傳導(dǎo)、輻射和對流等途徑,又被正在降解的塑料吸收,揮發(fā)出更多可燃性產(chǎn)物;另一方面,在燃燒的過程中,火焰周圍的空氣劇烈擾動(dòng),增加了可燃性揮發(fā)物與空氣的混合速度,使燃燒更加劇烈。
聚烯烴類塑料含鹵阻燃劑作用機(jī)理阻燃劑是一種能阻止燃燒、減低燃燒速度或提高著火點(diǎn)的一種物質(zhì)。
阻燃劑分解產(chǎn)物的脫水作用使有機(jī)物碳化,就能防止燃燒塑料的燃燒是分解燃燒,而通常單質(zhì)碳不進(jìn)行產(chǎn)生火焰的蒸發(fā)燃燒和分解燃燒。因此,如果能使材料的熱分解迅速進(jìn)行,不停留在可燃性物質(zhì)階段而一直分解到碳為止,就可以防止燃燒。
八溴醚的質(zhì)量基本上與國外相稱，但要留意改進(jìn)產(chǎn)品的外形。六溴環(huán)十二烷的熱不亂性影響到它在阻燃制品加工過程中的使用效果，耐熱型六溴環(huán)十二烷在一般高聚物加工溫度時(shí)能保持不亂的結(jié)構(gòu)，并且一旦燃燒不會(huì)產(chǎn)生太多的煙霧。
溴系阻燃劑至今仍是全世界范圍內(nèi)阻燃技術(shù)中的主力軍。目前對溴系阻燃劑的偏見會(huì)跟著科學(xué)進(jìn)一步的發(fā)展來證明，它依舊會(huì)在面20年內(nèi)被大量使用，我們對它的評價(jià)是:我們討厭它，但我們離不開它。
由于含鹵化合物所引起的環(huán)境題目，人們對阻燃劑的研究逐漸向無鹵化合物轉(zhuǎn)移，無鹵含磷阻燃劑引起了人們的愛好。無鹵含磷阻燃劑在燃燒時(shí)發(fā)生以下變化：磷化合物→磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸。聚偏磷酸玻璃體覆蓋于燃燒體表面，形成保護(hù)膜，能隔盡氧氣、起阻燃作用;另外，磷酸和聚偏磷酸都是強(qiáng)酸，有很強(qiáng)的脫水性，能使聚合物脫水炭化，在其表面形成炭化層，隔盡氧和熱向聚合物的傳遞，因此無鹵含磷阻燃有良好的阻燃效果。
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