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鹵-銻系阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內國際部經理 ) 發(fā)布時間：2016-11-7 15:22:04 |
鹵-銻系阻燃劑是以含鹵有機化合物為主要成分，Sb2O3為協(xié)效劑的復合阻燃體系。鹵-銻系阻燃劑的阻燃作用主要是氣相阻燃，也兼具一定的凝聚相阻燃作用。
鹵-銻系阻燃劑中含鹵阻燃劑在燃燒過程中分解成HX，而HX能與聚合物燃燒產生的HO· 、O· 、OH· 等高活性自由基反應，生成活性較低的鹵素自由基，從而減緩或終止燃燒，其反應如下：
HX＋H·→H2＋X·
HX＋O·→HO·＋X·
HX＋HO·→H2O＋X·
因HX的密度較空氣密度大，除發(fā)生上述反應外，還能稀釋空氣中的氧氣并覆蓋于材料表面，可降低燃燒速度。上述反應中產生的水能吸收燃燒熱而被蒸發(fā)，水蒸氣能起到隔氧作用。
阻燃體系中的Sb2O3本身不具阻燃作用，但是燃燒過程中，能與HX反應生成三鹵化銻或鹵氧化銻。其反應過程如下：
Sb2O3＋HX（氣） SbX3（氣）＋H2O
Sb2O3（固）＋HX（氣） SbOX（固）＋H2O
Sb2OX（固） Sb4O5X2（固）＋SbX3（氣）
Sb4O5X2（固） Sb3O4X（固）＋SbX3（氣）
Sb3O4X（固） Sb2O3（固）＋SbX3（氣）
從上述反應可以看出Sb2O3的協(xié)同作用可以表現(xiàn)為以下方面。
①SbX3蒸氣的密度大，能長時間停留在燃燒物表面附近，有稀釋空氣和覆蓋作用。
②鹵氧化銻的分解過程是一個吸熱過程，能有效地降低聚合物表面溫度。
③SbX3能與氣相中的自由基反應，從而減少反應放熱量而使火焰猝滅。
磷酸三苯酯tpp原材料是三氯氧磷、三氯化磷、苯酚，利用三氯氧磷直接熱法和三氯化磷冷法磷 ，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℃下進行水解生成磷酸三苯酯tpp。水解物經水洗、堿中和、濃縮后進行減壓蒸餾得成品。
SbX3 X·＋SbX2·
SbX3＋CH3· CH3X＋SbX2·
SbX2·＋H· SbX·＋HX
SbX2＋CH3· CH2X·＋SbX·
SbX·＋H· Sb＋HX
SbX·＋CH3· CH3X＋Sb
④上述反應中生成的Sb可與氣相中O· 、H·反應生成SbO·和水等產物，有助于終止燃燒。
Sb＋O·＋M SbO·＋M
Sb＋H·＋M SbO·＋H2＋M
SbO＋H· SbOH
SbOH＋H· SbO·＋H2O
鹵系阻燃劑可分為氯系阻燃劑及溴系阻燃劑。
（1）氯系阻燃劑的價格便宜，但是其熱穩(wěn)定性差，僅適用于加工溫度低于200℃的產品。
（2）溴系阻燃劑阻燃效率高，是氯系阻燃劑的兩倍，因此相對用量少，又由于它與基體樹脂互容性好，對材料的力學性能影響小，在阻燃領域有著很重要的地位。
鹵素阻燃劑在燃燒條件下分解出HX后的殘留物可促進聚合物材料的脫水炭化，形成難燃的炭化層，減少了低分子量裂解產物的生成量，阻礙燃燒反應的正常進行。鹵系阻燃劑阻燃效果好，添加量少，對材料的性能影響較小。但發(fā)煙量大，釋放出的鹵化氫氣體具有腐蝕性，并且會產生有毒致癌物質多溴代苯并惡英和多溴代二苯并呋喃，影響人體正常代謝。歐盟已在2006年7月1日開始實施RoHS指令，嚴格限制多溴二苯醚PBDE、多溴聯(lián)苯PBB的使用。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
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