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磷系阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-10-18 13:19:19 |
當前鹵素阻燃劑面臨嚴峻挑戰(zhàn)，開發(fā)新型阻燃劑來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鹵素阻燃劑已是迫在眉睫，而磷系阻燃劑正是一種較理想的高效低毒的阻燃劑，可同時在氣相和凝聚相起阻燃作用。
有機磷阻燃劑品種多、用途廣泛，它之所以成為阻燃劑研究中的熱點，首先從阻燃效力看，達到同一阻燃指標，含磷阻燃劑比任何其它元素阻燃劑單獨使用時所需的含量重量百分數(shù)都低；其次有機磷阻燃劑的很多品種還同時具有增塑、熱穩(wěn)定等作用，對提高高分子材料的綜合性能有十分重要的作用，有些有機磷系阻燃劑還是膨脹型阻燃劑的主要活性組分。加之我公司地處什邡，具有豐富的磷資源，因此我們的著眼點即在于有機磷系阻燃劑。
有機磷系阻燃劑品種眾多、用途廣泛，有主要包括磷酸酯、膦酸酯、亞磷酸酯、有機磷鹽、氧化膦、磷雜環(huán)化合物及聚合物磷(膦)酸酯，含磷多元醇及磷-氮化合物等。主要集中于磷雜環(huán)化合物及聚合物磷(膦)酸酯。
磷酸酯阻燃劑是有機磷阻燃劑的一個重要系列，他們大都屬于添加型阻燃劑，兼具阻燃及增塑作用。由于磷酸酯資源豐富，價格低廉，與高聚物的相容性好，因此在有機磷阻燃劑中應(yīng)用最為廣泛。磷酸酯一般分為無鹵類和有鹵類，非鹵磷酸酯的主要功能是增塑劑，可稱為阻燃型增塑劑，含鹵磷酸酯的阻燃功能較高，系增塑阻燃劑。
大多數(shù)磷酸酯為液體，耐熱性差，揮發(fā)性大，相容性不理想，在燃燒時有滴落物產(chǎn)生。為了避免上述缺點，開發(fā)一些高分子縮聚型磷酸酯成為未來磷酸酯系阻燃劑的發(fā)展方向之一。含氮的磷酸酯由于同時含有氮和磷兩種元素，阻燃效果比只含磷的化合物要好，成為磷酸酯系阻燃劑的又一發(fā)展方向。
自20世紀90年代以來，隨著阻燃劑研究的深入，磷酸酯類阻燃劑從單磷酸酯類向雙聚或多聚磷酸酯類阻燃劑過渡，尤其是雙聚磷酸酯又稱低聚磷酸酯，由于具有適當?shù)姆肿恿?，同時兼有蒸汽壓低、遷移性小、耐久性好、毒性低、無色、無臭、耐水解等優(yōu)點，因而被廣泛用于聚氨酯、聚碳酸酯、丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物、聚對苯二酸乙二酷、苯乙烯一丙烯睛、聚丙烯等材料的阻燃。
磷酸三苯酯tpp是種含磷元素的無鹵環(huán)保型阻燃劑，面上大多數(shù)產(chǎn)品為自色片狀結(jié)晶，改產(chǎn)品為自色結(jié)晶性粉末，也更用于溶解于有機溶劑，TPP不溶于水，溶于苯、氯仿、醚和而酮，微溶于Z醇。微具芳香氣味，微有潮解性，不易燃燒。熔點約50℃，受熱時快速熔化成箍狀，潤精效果極佳，常作為阻燃增塑潤精劑使用。它在許多塑料和樹脂用作阻燃劑，如酚醛樹脂，環(huán)氧樹酯等。
膦酸酯系阻燃劑是一類很有發(fā)展前途的阻燃劑。膦酸酯具有類似磷酸酯的性質(zhì)，伯和仲膦酸酯為結(jié)晶狀物質(zhì)，絕熱時形成膦酸酐，但它們的熱穩(wěn)定性高，只有在很高溫度下，碳-磷鍵才能斷裂。由于碳-磷鍵的存在，其化學(xué)穩(wěn)定性增強，具有耐水耐溶劑型，因而阻燃性能持久。
目前的研究主要集中在含氮的膦酸酯和反應(yīng)性磷酸酯兩方面，其主要產(chǎn)品有甲基膦酸二甲酯、烯烴基膦酸酯、酰胺膦酸酯、環(huán)狀膦酸酯等。環(huán)狀膦酸酯是一類具有較高熱穩(wěn)定性和優(yōu)良耐水性的添加型阻燃劑，主要用于聚酯纖維、聚氨酯泡沫塑料盒熱固性樹脂的阻燃。
此阻燃劑具有良好的耐熱性，是適用于纖維、織物、膠黏劑、塑料的聚酯阻燃劑。環(huán)狀膦酸酯是一類有較高熱穩(wěn)定性和優(yōu)良耐水性的添加性阻燃劑，主要適用于聚酯纖維、聚氨酯泡沫塑料的阻燃。
氧化膦是一類很穩(wěn)定的有機磷化合物，可用作聚酯的阻燃劑，所得的阻燃聚酯色澤好，機械性能好，近年來不斷開發(fā)出新的品種。用含有活性官能團的氧化膦單體摻入共聚，可以制造阻燃聚酯、聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂和聚氨酯等。
氧化膦是聚苯醚有效的阻燃劑，它可與磷酸酯類阻燃劑媲美，由于含磷量高，所以達到同樣阻燃級別時所需添加的阻燃劑量小。主要品種有正丁基雙(羥丙基)氧化膦(FRD)、三羥丙基氧化膦(FR-T)、環(huán)辛基羥丙基氧化膦(CODPPO)。通過反應(yīng)將含膦單體結(jié)合到合成材料的分子上，賦予材料永久的阻燃性。例如：雙(對-羧苯基)苯基氧化膦用作聚酰胺、聚酯、聚苯并咪唑等多種聚合物的反應(yīng)型阻燃劑或阻燃單體，可同時賦予聚合物較好的阻燃性、抗靜電性和染色性，較高的熱、氧穩(wěn)定性以及較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等性能。
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