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可膨脹石墨阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-9-19 11:27:07 |
近年來(lái)出現(xiàn)的一種可膨脹石墨阻燃劑，由天然石墨經(jīng)化學(xué)處理而成。其阻燃機(jī)理為:在瞬間受到200℃以上高溫時(shí)，由于吸留在石墨層間點(diǎn)陣中的化合物分解，石墨沿著結(jié)構(gòu)的軸線呈現(xiàn)出數(shù)百倍的膨脹，并在1100℃時(shí)達(dá)到最大體積，體積最大可擴(kuò)大280倍。利用這一特性在火災(zāi)發(fā)生時(shí)通過(guò)體積瞬間擴(kuò)大將火焰熄滅。
楊永芳等用可膨脹石墨阻燃劑可膨脹石墨阻燃聚乙烯，當(dāng)可膨脹石墨的添加量為30份的時(shí)候聚乙烯的氧指數(shù)達(dá)到27以上，然而聚乙烯的力學(xué)性能卻變得很差，拉伸強(qiáng)度降到9MPa以下。
Xie等對(duì)膨脹石墨協(xié)同多種可膨脹石墨阻燃劑阻燃聚烯烴進(jìn)行了研究后發(fā)現(xiàn)EGΠHFFRΠPO體系的熱氧穩(wěn) 定性和氧指數(shù)都有明顯提高，而燃燒時(shí)的HRR則有明顯降低。最后作者利用EVA做相容劑制備了力學(xué)性能和阻燃性能均非常優(yōu)異的材料。
Xie等利用FTIR、XPS、WXAD對(duì)可膨脹石墨協(xié)同膨脹性阻燃劑阻燃LLDPE進(jìn)行了研究發(fā)現(xiàn):
(1)LLDPE高溫下的裂解導(dǎo)致其主鏈的斷裂以及各種熱氧產(chǎn)物的生成;
(2)LLDPE的降解隨著可膨脹石墨的加入而變緩，隨著熱氧降解的時(shí)間的延長(zhǎng)，溫度的升高而加劇;(3)WAXD測(cè)試表明LLDPEΠEG和LLDPEΠEGΠHFFR的晶態(tài)結(jié)構(gòu)在熱氧降解過(guò)程中已經(jīng)被部分或完全破壞了，而LLDPEΠEGΠHFFR晶體結(jié)構(gòu)的改變是由于LLDPE鏈的斷裂和FR的反應(yīng)產(chǎn)物的分解引起的。
聚乙烯阻燃的問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越受到人們的重視。鹵系阻燃劑雖然有添加量少，對(duì)制品物理力學(xué)性能影響小等優(yōu)點(diǎn)，但由于其容易產(chǎn)生二次污染，因而其使用會(huì)受到越來(lái)越多的限制。而目前的無(wú)鹵阻燃劑雖然在阻燃效果、同樹(shù)脂基體的相容性等方面還有所不足，但許多新型的阻燃劑正在不斷地被開(kāi)發(fā)出來(lái)克服上述的不足之處。
磷酸三(二甲苯)酯(阻燃劑TXP)
英文名：Trixylenyl phosphate
別名：Dimethylphenol 1,1',1''-phosphate; Xylenol phosphate; Antiblaze 524; Antiblaze TXP; Coalite NTP; Durad 220X; Phosflex 179; Phosphoric acid trixylyl ester; TXP; Trixylyl phosphate
產(chǎn)品名稱(chēng)：磷酸三(二甲苯)酯; 磷酸二甲酚酯,阻燃劑TXP
EINECS號(hào)：246-677-8
分子 式：C24H27 O4 P
分 子 量：410.48
微溶于水，溶于一般有機(jī)溶劑。
磷酸三(二甲苯)酯(阻燃劑TXP)用途
本品揮發(fā)性低、耐水解、有良好阻燃性，用于抗燃汽輪機(jī)油，具有良好的熱氧化安定性、潤(rùn)滑性，作為潤(rùn)滑油脂的擠壓抗磨添加劑、增塑劑。同時(shí)也用作阻燃、耐磨、耐霉菌的電纜，聚氯乙烯運(yùn)輸帶、人造革、泡沫、地板材料中，也可在冶金、電力、機(jī)械工程等方面作為抗燃液壓油。
比如磷酸銨和多聚磷酸銨及其相應(yīng)的膨脹型阻燃劑是目前磷系阻燃劑比較活躍的研究領(lǐng)域，作為無(wú)鹵阻燃劑，其前景十分廣闊。但解決其熱穩(wěn)定性、耐水性、噴霜性、加工性等不足仍是未來(lái)值得研究的課題。
不溶性多聚磷酸銨阻燃劑，用一種帶有能同蜜胺上活潑氫反應(yīng)得官能團(tuán)的化合物處理蜜胺涂覆的銨鹽顆粒，使顆粒表面形成一種粘合劑，然后顆粒粘合在一起，得到粒度大于15μm的多磷酸鹽顆粒，這種阻燃劑的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定?？傊?，無(wú)公害、無(wú)二次污染型的阻燃劑是今后聚乙烯用阻燃劑研究和發(fā)展的趨勢(shì)。
王麗麗等使用羥基硅油處理Mg(OH)2和Al(OH)3，使用處理后的Mg(OH)2和Al(OH)3高填充PEΠATHΠMH(ATH∶MH=2∶1)體系在氧指數(shù)提高的同時(shí)，材料的沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率都有了大幅度的提 高，使材料的斷裂形式從脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。
火災(zāi)發(fā)生時(shí)，含鹵阻燃材料在阻燃過(guò)程中會(huì)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。2003年2月，歐盟頒布了RoHs(The Restriction of Hazardous Substancesin Electrical and Electronic Equip-ment，Directive 2002/95/EC)和WEEE(Waste Electri-cai and Electronic Equipment，Directive 2002/96/EC)兩個(gè)指令，前者是關(guān)于在電子電氣設(shè)備中限制和禁止使用某些有毒、有害物質(zhì)和元素的指令，后者是關(guān)于回收廢棄電子電氣設(shè)備的指令。這兩個(gè)指令于2004年8月轉(zhuǎn)換成歐盟15個(gè)成員國(guó)的法律(法規(guī))，WEEE指令于2005年8月生效，RoHs指令于2006年7月生效。
西歐在建材等行業(yè)實(shí)行新的阻燃分類(lèi)方法和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)也已報(bào)批建筑材料及制品燃燒性能等級(jí)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)與上述的西歐新標(biāo)準(zhǔn)具有共同的特點(diǎn)，即在評(píng)價(jià)材料阻燃性能上，強(qiáng)調(diào)了釋熱速率、火災(zāi)發(fā)展速率、生煙性及燃燒產(chǎn)物的腐蝕性和毒性等，為了通過(guò)這類(lèi)新標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的鹵系阻燃材料將顯得無(wú)能為力，人們將轉(zhuǎn)向使用成炭阻燃塑料(特別是膨脹型阻燃塑料)和熱固性阻燃塑料，這也是符合RoHS指令對(duì)有害物質(zhì)的限制和禁止使用要求的。
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