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棉織物的硼阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-9-7 16:19:46 |
本文介紹棉織物的硼阻燃劑。
東華大學(xué)的林苗、鄭利民等人合成了一些新型的有機(jī)硼化合物作為阻燃劑，阻燃性能好，但由于硼酸酯的耐水解性能不佳，影響了其耐洗性。
以下幾種棉織物的硼阻燃劑可用于棉織物的半耐久阻燃整理:
青島大學(xué)的趙雪，朱平，王炳等人合成了四種有機(jī)硼阻燃劑FRBN1、FRBN2、FRBN3、FRBSi，采用軋、烘、焙的方法施加到棉織物上;并且比較了棉織物的硼阻燃劑的阻燃性能、物理機(jī)械性能等，結(jié)果發(fā)現(xiàn)FRBN3在所合成的這四種有機(jī)硼阻燃劑里面綜合性能最佳。
有機(jī)硼酸酯阻燃劑分子中碳與硼的比對阻燃效果有較大的影響，碳硼比小于4時，才具有阻燃性，分子中若含有鹵素、氮和磷等雜原子，則這個比例可略高。分子中含硼量越高，阻燃效果越好。
我國生產(chǎn)的FR-B阻燃劑是一種含溴含硼的液體添加型阻燃劑，名為硼酸三(2，3-二溴)丙酯，合成這種阻燃劑有兩條路線。第一條路線采用2，3-二溴丙醇和三氧化二硼進(jìn)行酯化脫水反應(yīng)制得;第二條路線是采用丙烯醇與硼酸生成三(丙烯基)硼酸酯加溴而得。國內(nèi)采用第一條路線生產(chǎn)這種阻燃劑，產(chǎn)品收率達(dá)90%以上。
該阻燃劑不但具有良好的阻燃效果，而且還有抑煙作用，對制品的物理機(jī)械性能影響較少，易于加工成型。但由于在該阻燃劑的分子中含有溴，在燃燒時會形成鹵化氫氣體，對環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。它主要用于聚氨酯、不飽和聚酯樹脂和酚醛環(huán)氧樹脂中，它是目前國內(nèi)唯一比較成熟的有機(jī)硼阻燃劑。
國外對有機(jī)硼類阻燃劑的合成和應(yīng)用相對國內(nèi)比較廣泛，如Yang Qin， Vishad Sukul等人合成了一種含硼的阻燃共聚物PBSpin-b-PS，可用于多種樹脂的阻燃，并且擁有良好的阻燃效果。
磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃劑TCEP)
外觀：純凈的磷酸三(2-氯乙基)酯為無色或淡黃色油狀透明液體，具有淡奶油味。
折光率（n20D）1.4731
沸點(diǎn)194℃，閃點(diǎn)225℃
凝固點(diǎn)-64℃
分解溫度240-280℃
粘度38-47厘泊（20℃）
磷含量10.8%
氯含量37.3%,與一般有機(jī)溶劑（如醇、酮、芳烴、氯仿等）相溶，不溶于脂肪族烴，幾乎不溶于水、且水解穩(wěn)定性良好，在堿性溶液中有少量分解，本品無明顯腐蝕性。
磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃劑TCEP)用途
1.磷酸三(2-氯乙基)酯具有極佳的阻燃性，優(yōu)良的抗低溫性及抗紫外線性，其蒸氣只能在225℃以上用明火直接點(diǎn)燃方可燃燒，但移走火源則即刻自熄。以本品為阻燃劑不但可提高被阻燃材料的材料級別，而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗靜電性。常用于阻燃以硝基纖維和醋酸纖維為基材的油漆涂料，不飽和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛樹脂等，也可用于軟質(zhì)聚氯乙烯的增塑阻燃劑。本品用于不飽和聚酯添加量為10%～20%，在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚為原料)中可為10%左右，在軟質(zhì)聚氯乙烯中用作輔助增塑阻燃劑時為5%～10%。阻燃劑、鈾、釷、钚、锝等稀有金屬的分離溶劑或萃取劑。
2.本品廣泛用于化纖織物、醋酸纖維素作阻燃劑，除具有自熄性外，還可改善耐水性、耐寒性及抗靜電性。一般用量5～10份。本品為合成材料的優(yōu)良阻燃劑，兼具有良好的增型作用，廣泛用于醋酸纖維素、硝基纖維清漆、乙基纖維素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛樹脂等，所制得的產(chǎn)品除具有自熄性外，還可改善制品的物理性能，制品手感柔軟，也可稱為石油添加劑和稀有元素的萃取劑，并且還是阻燃橡膠輸送帶的主要阻燃材料，一般添加量為5%～10%。
3.用作添加型鹵代磷酸酯類阻燃劑和增塑劑。分子中同時含磷和氯，阻燃效果顯著，不易揮發(fā)及水解，對紫外線穩(wěn)定性好。適用于酚醛樹脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纖維素涂料的阻燃劑、聚氯乙烯阻燃性增塑劑、金屬萃取劑、汽油添加劑及聚酰亞胺加工助劑等。能夠改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗靜電性。參考用量5%～20%.
C.MARTI′N， J.C.RONDA， V.CA′DIZ等人在對上述物質(zhì)研究的基礎(chǔ)上又與六亞甲基四胺（HMTA）交聯(lián)，形成硼氮絡(luò)合物，其分解溫度與PS接近，是一種阻燃效果很好的協(xié)同阻燃劑。
Shoshana Ben-Valid， Abed Al Aziz Quntar等人在Cp2ZrCl2/2EtMgBr做溶劑的條件下合成了一種新物質(zhì)，雖然該物質(zhì)產(chǎn)率較低，只有70%左右，但是該物質(zhì)不僅可以用于阻燃，還可以用于共聚、樹脂添加劑、藥物中間體、農(nóng)用化學(xué)品等，是一種用途較為廣泛的含硼類物質(zhì)，在添加該產(chǎn)品一種物質(zhì)時，可以賦予樹脂許多新的性能。
硼化物耐火性差，而具有硼-氮配位鍵的BV和具有苯環(huán)硼-氮鍵的(BN)3硼嗪環(huán)等硼化物被認(rèn)為具有較好水解穩(wěn)定性，顯示出極好的開發(fā)前景，氧化硼又名無水硼酸，在HIPS、聚醚等塑料中是一種非常有效的阻燃劑。
硼酸銨作為阻燃劑主要用于PU泡沫或環(huán)氧樹脂涂料中，磷酸硼最近被認(rèn)為在工程塑料中非常有用，在PPE、HIPS、尼龍中都具有良好地阻燃效果。近年來，硼酸鹽還被發(fā)現(xiàn)具有減緩熱釋放速率，促進(jìn)碳生成并阻止熔滴，延長聚烯烴老化壽命，在含鹵工程塑料的加工設(shè)備中起到抗腐蝕作用等優(yōu)點(diǎn)。這都是目前硼類化合物阻燃劑的研究熱點(diǎn)。
一些無機(jī)硼化合物阻燃特性已得到公認(rèn)，并已廣泛應(yīng)用。而有機(jī)硼化合物作為阻燃劑，其應(yīng)用卻極其有限。從目前情況看，有機(jī)硼化合物由于水解的不穩(wěn)定性和價(jià)格的問題，在一定程度上限制了它的使用。
但有機(jī)硼與有機(jī)磷阻燃劑相比，前者的毒性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于后者，而且，有機(jī)硼阻燃劑良好的抑煙性，阻燃性以及無毒性也吸引著人們對它的研究。國內(nèi)外對有機(jī)硼阻燃劑研究報(bào)道還相對較少，技術(shù)大多限于實(shí)驗(yàn)室階段，真正工業(yè)化的、具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的不高?？椢镒枞颊硎且豁?xiàng)極有實(shí)用價(jià)值的新技術(shù)，從我國資源出發(fā)，合成新型棉織物的硼阻燃劑，開拓一個新的研究領(lǐng)域，不僅具有理論意義，更具有現(xiàn)實(shí)意義。
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