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聚烯烴無鹵阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-12-6 10:32:55 |
近些年來，聚烯烴無鹵阻燃劑在聚烯烴塑料中的應(yīng)用也存在一些問題，如相容性差，添加量多才能達(dá)到阻燃的實(shí)際效果，而聚烯烴無鹵阻燃劑添加量過多又會(huì)導(dǎo)致物理機(jī)械性能下降等。
為了改善聚烯烴無鹵阻燃劑在使用過程中存在的不足，國(guó)內(nèi)外都在進(jìn)行聚烯烴無鹵阻燃劑研究，如為了改善無機(jī)物的阻燃效果，對(duì)其無機(jī)阻燃劑粒度進(jìn)行超細(xì)化處理、表面改性處理和協(xié)同復(fù)配等，并取得了較好的聚烯烴無鹵阻燃劑研究成果。
目前所用的無機(jī)阻燃劑主要品種有三氧化二銻、水合氫氧化鋁（ATH）、水合氫氧化鎂、紅磷、可膨脹石墨、聚磷酸胺等。其中三氧化二銻主要用在聚氯乙烯中，而且要與含鹵阻燃劑并用才有較好效果，水合氫氧化鋁（ATH）、水合氫氧化鎂目前應(yīng)用較多，但其添加量要在50%以上才有阻燃效果，所以現(xiàn)多對(duì)其進(jìn)行處理后再添加到塑料中，另外，其與塑料的相容性也不好，不易在塑料中均勻分散，這些往往都會(huì)較大程度惡化塑料的加工性能和制品的物理機(jī)械性能。
目前對(duì)無機(jī)填充型阻燃劑的處理方式主要有如上所述的三種。
一是阻燃劑顆粒超細(xì)化，阻燃劑粉體經(jīng)過超細(xì)化后，粒子變小，相應(yīng)的比表面積增大，表面能增大，從而粒子表面的反應(yīng)活性增強(qiáng)。這不僅有利于粒子在塑料基體材料中的分散，而且能提高阻燃劑與塑料材料間的界面結(jié)合力。因此，不僅會(huì)使阻燃劑充分發(fā)揮其阻燃作用, 而且還可能會(huì)改善基體材料的加工成型性能和制品的力學(xué)性能。
二是無機(jī)阻燃劑顆粒表面改性處理，表面改性技術(shù)是提高粉體應(yīng)用性能的關(guān)鍵技術(shù)之一。
通過各種表面改性劑與阻燃劑顆粒表面化學(xué)反應(yīng)和表面包覆處理來改變阻燃劑顆粒的表面狀態(tài)，以提高阻燃劑表面活性，使其表面產(chǎn)生新的物理、化學(xué)功能, 從而改善阻燃劑與塑料之間的親和力，有利于阻燃劑在基體中的分散，提高塑料的加工性能和力學(xué)性能。
三是阻燃劑的復(fù)配處理，阻燃劑的復(fù)配技術(shù)主要是指利用阻燃劑之間的協(xié)同阻燃效應(yīng)，將兩種或兩種以上的阻燃劑進(jìn)行復(fù)合、混配，制成復(fù)合阻燃劑使用，使它們相互增效，取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而達(dá)到減少阻燃劑的用量，提高塑料的阻燃性能、加工性能和力學(xué)性能的效果。
有研究表明，以氫氧化鎂為阻燃劑，硅烷偶聯(lián)劑為改性劑，阻燃聚丙烯發(fā)現(xiàn)：隨著氫氧化鎂添加量的增加，復(fù)合體系的阻燃性能逐漸提高，氧指數(shù)最高可達(dá)35。但隨著氫氧化鎂添加量的增多，聚丙烯的力學(xué)性能，如拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度會(huì)有明顯的下降。
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。
Chen等研究了硼酸鋅、微膠囊紅磷對(duì)阻燃聚丙烯（PP）／氫氧化鎂體系協(xié)同阻燃的效果。結(jié)果表明，硼酸鋅的加入提高了阻燃PP／氫氧化鎂體系的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率；由于硼酸鋅、微膠囊紅磷改善了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性，從而進(jìn)一步提高阻燃PP／氫氧化鎂體系的阻燃性能。
當(dāng)硼酸鋅用量為4%，氫氧化鎂用量為45%時(shí)，阻燃PP／氫氧化鎂／硼酸鋅的阻燃等級(jí)達(dá)到垂直燃燒的V-0 級(jí)。Chen還將經(jīng)表面改性的氫氧化鎂用于阻燃PP，改性后的氫氧化鎂粒徑在2.0~2.5μm之間，將其與阻燃 PP 質(zhì)量比按 1∶1 添加后，氧指數(shù)最高達(dá)30.2。
聚烯烴無鹵阻燃劑研究中有機(jī)磷系阻燃劑的進(jìn)展。由于早先已工業(yè)化的有機(jī)磷阻燃劑存在揮發(fā)性大、熱穩(wěn)定性不佳以及磷鹵阻燃劑毒性等問題，近年來國(guó)內(nèi)外有大量新型有機(jī)磷類阻燃劑被研發(fā)，且部分已經(jīng)工業(yè)化。
此外，以氮、硅作為阻燃元素的阻燃劑以其高效、低煙、低毒、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)也受到了人們的廣泛關(guān)注。 因此在有機(jī)磷阻燃劑分子設(shè)計(jì)中，把氮元素或硅元素引入其中而得到的磷-氮阻燃劑或磷-硅阻燃劑往往可以發(fā)揮兩者的協(xié)同阻燃作用。
由于含鹵阻燃劑的使用受到限制，這使得非鹵阻燃劑特別是有機(jī)磷阻燃劑的研究和開發(fā)變得更為重要。有機(jī)磷化合物分解產(chǎn)物及其阻燃高聚物的熱裂解和燃燒產(chǎn)物中腐蝕性、有毒物很少。有機(jī)磷阻燃劑之所以成為阻燃劑研究中的熱點(diǎn)，除上面的因素外，還因?yàn)橛袡C(jī)磷阻燃劑同時(shí)具有增塑、熱穩(wěn)定等作用，對(duì)提高塑料的綜合性能有十分重要的作用。
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