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磷系阻燃添加劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-1-24 22:42:14 |
材料的阻燃，就是在材料中加入一種物質(zhì)(通稱阻燃劑)而增加其阻燃性，以便阻止或延緩其燃燒的可能性。材料的阻燃分為不耐久阻燃整理劑、半耐久阻燃整理劑和耐久性阻燃整理劑。前兩種阻燃劑都不常用，后一種阻燃劑比較實(shí)用。目前阻燃劑的品種有三大類，即無機(jī)阻燃添加劑、鹵系阻燃添加劑、磷系阻燃添加劑。下面主要介紹一下磷系阻燃添加劑。
磷系阻燃添加劑是阻燃劑中的一個(gè)大家族，它廣泛應(yīng)用于各種材料的阻燃，包括塑料、橡膠、紙張、木材、涂料及紡織品等，磷系阻燃添加劑因其高效低毒性受到重視，磷系阻燃添加劑在織物阻燃中得到廣泛應(yīng)用。
無機(jī)磷阻燃劑很早就應(yīng)用于織物阻燃中，其主要品種有紅磷、磷酸銨、磷酸鈉、磷酸等。這些無機(jī)阻燃劑價(jià)格低廉，易溶于水，因此整理方法簡單，但也有添加量大、手感差、耐洗性差等缺點(diǎn)。
和無機(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，并且和聚合物的相容性好，因此近年來倍受人們的青睞。我國目前對(duì)有機(jī)磷的開發(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，因此，有機(jī)磷在我國具有很好的發(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、氧化磷、含磷多元醇等。但應(yīng)用最多的則是磷(膦)酸酯及其聚合物。
氮磷阻燃劑在天然纖維織物阻燃中有著舉足輕重的作用。氮磷阻燃劑多用于棉纖維的阻燃整理，磷元素能促進(jìn)棉纖維脫水成碳，而氮元素對(duì)提高磷元素的阻燃性能具有協(xié)同效應(yīng)，因此許多氮磷阻燃劑應(yīng)用于棉纖維的阻燃都有不錯(cuò)的效果。
磷和氮的協(xié)同效應(yīng)機(jī)理研究還不夠完善，有關(guān)報(bào)道說氮可能從三個(gè)方面提高磷的阻燃效率：(1)氮和磷在燃燒過程中首先形成磷酰胺結(jié)構(gòu)，磷酰胺更易與纖維素發(fā)生酯化反應(yīng)，這種酯的熱穩(wěn)定性好。(2)氮原予的存在利于磷系阻燃劑分解形成聚磷酸，起到很強(qiáng)的催化脫水作用。(3)含氮化合物和磷酸結(jié)合，在火焰中有吹脹作用，可使纖維發(fā)生膨化，形成焦炭。
我們知道，尿素和其他相類似的含氮化合物可促使纖維素纖維的磷?；纳谱枞甲饔?，其中包括緩沖強(qiáng)力的損失，改善耐洗性，提高纖維素纖維的磷酰化速率，而且可以較低的含磷量達(dá)到滿意的阻燃效果。
一般認(rèn)為磷酸鹽及有機(jī)磷化合物的阻燃作用，是由于它可與纖維分子中的羥基(特別是第六位碳原子上的羥基)形成酯，阻止左旋葡萄糖的形成。并且進(jìn)一步使纖維素脫水，生成不飽和雙鍵，促進(jìn)纖維素分子形成交聯(lián)，增加碳狀物的形成。
磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)
Cas號(hào)：115-86-6
海關(guān)編碼HS：29199000
產(chǎn)品最重要的指標(biāo)：白色片狀結(jié)晶體，含量≥99%，熔點(diǎn)≥48℃，酸值≤0.1，游離酚≤0.1%
退稅：目前磷酸三苯酯阻燃劑TPP退稅為9%
原材料：以三氯氧磷、三氯化磷、苯酚。
屬于幾類危險(xiǎn)品：以9類危險(xiǎn)品出口。
TCEP含磷和氯兩種阻燃元素，并共存于一體，所以磷作為固相覆蓋層，氯和氯化氫作為氣相覆蓋層，能夠有效地協(xié)同抑制火焰的蒸發(fā)燃燒和分解燃燒過程，從而達(dá)到阻燃防火的目的。
夏新年等首先通過苯甲醛與異丁醛反應(yīng)得到1-苯基-2，2-二甲基-1，3-丙二醇，再與三氯化磷作用生成5，5-二甲基-4-苯基-2-氧代-1，3，2-二氧磷雜環(huán)已烷膦酸酯(DPODP)，然后和對(duì)苯二醌(BQ)的加成反應(yīng)得到一種含磷雙酚:2-(5，5-二甲基-4-苯基-2-氧代-1，3，2-二氧磷雜環(huán)已烷膦酸酯基)-對(duì)苯二酚(DPODB)，固化DGEBA后，得到含磷環(huán)氧樹脂。UL-94垂直測(cè)試達(dá)到V-0級(jí)，可用于電子行業(yè)的半導(dǎo)體封裝。
Toldy等采用POCl3分別與乙二胺和乙二醇胺反應(yīng)得到含磷二胺，并用之固化環(huán)氧樹脂，磷含量達(dá)到3%就能得到LOI為33，960℃易燃指數(shù)(GWFI)值，且達(dá)到UL-94V-0的含磷環(huán)氧樹脂。熱釋放的峰強(qiáng)度只有未阻燃環(huán)氧樹脂的1/10，熱釋放的時(shí)間也延長，適用于對(duì)材料性質(zhì)要求嚴(yán)格的電子行業(yè)。
紅磷的應(yīng)用要注意微?；捅砻姘?，這樣使它在高聚物中有較好的分散性，與高聚物的相容高性好，不易遷移，能長久保持高聚物難燃性能。
磷系阻燃劑羧酸烷基磷酸（SP―FRⅡ）是聚酯纖維用共聚型磷系阻燃劑。聚酯與次磷二酸衍生物以及化學(xué)元素表中第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ族中至少一種金屬元素的氧化物共聚來生產(chǎn)阻燃聚酯纖維。
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