在常規(guī)情況下，纖維素的主要熱解產(chǎn)物是左旋葡聚糖，再進(jìn)一步分解產(chǎn)生一氧化碳、烷烴、乙醇、乙醛等。加入硼酸系阻燃劑之后，硼酸系阻燃劑在火焰中熔化，沿纖維形成玻璃體外層，隔絕氧氣和熱的傳播。

凝相中的硼和纖維素中的羥基反應(yīng)，生成硼酸酯，從而抑制了左旋葡聚糖的形成，使可燃性氣體大大減少。此外，硼酸還能促使乙醇脫水。因此當(dāng)硼酸鹽與纖維素一起熱分解時(shí)、往往有大量的碳生成。

硼酸系阻燃劑主要作用機(jī)理為：生產(chǎn)粘稠玻璃狀物質(zhì)---物理覆蓋作用；凝聚相促進(jìn)成炭作用；分解脫水，吸熱；氣相阻燃（三鹵化硼）。硼酸系阻燃劑主要在凝相中發(fā)揮阻燃作用，在氣相中僅對(duì)某些化學(xué)反應(yīng)和鹵化物才表現(xiàn)出阻燃作用。

主要包括以下幾個(gè)方面：⑴硼酸鹽熔化、封閉燃燒物表面，形成玻璃體覆蓋層，起隔絕作用； ⑵在燃燒溫度下放出結(jié)合水，起冷卻、吸熱作用； ⑶改變某些可燃物的熱分解途徑，抑制可燃性氣體生成。

硼酸鋅的阻燃機(jī)理：硼酸鋅一般與鹵素阻燃劑（RX）混合使用，以達(dá)到更好的阻燃效果，當(dāng)接觸火源時(shí)，生產(chǎn)氣態(tài)鹵化硼、鹵化鋅，并釋放出結(jié)晶水。

2ZnO·3B2O3·3.5H2O+22RX→2ZnX2+6BX3+11R2O+3.5H2O

同時(shí)燃燒時(shí)產(chǎn)生的HX繼續(xù)與硼酸鋅反應(yīng)生成鹵化硼和鹵化鋅。

2ZnO·3B2O3·3.5H2O+22RX→2ZnX2+6BX3+14.5H2O

上述反應(yīng)產(chǎn)生的鹵化硼和鹵化鋅可以捕捉氣相中的活性自由基：HO·和H· ，干擾中斷 然繞的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，在固相中能促進(jìn)生成致密而且堅(jiān)固的炭化層，同時(shí)在高溫下硼化物在可燃物質(zhì)表面形成玻璃狀固體融狀物包覆在物質(zhì)表面，起隔絕氧氣和熱量的作用。



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(wú)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(wú)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(xiàn)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(jí)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(shù)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(shí)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(shù)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(chēng)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(lèi)阻燃劑和增塑劑。分子中同時(shí)含磷和氯，阻燃效果顯著，不易揮發(fā)及水解，對(duì)紫外線(xiàn)穩(wěn)定性好。適用于酚醛樹(shù)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%.


硼酸鋅在300℃以上時(shí)陸續(xù)釋放出大量結(jié)晶水，起到吸熱、降溫和消煙的作用。在氣相中，硼酸鹽和鹵代有機(jī)化合物結(jié)合，產(chǎn)生氣態(tài)的三鹵化硼，它在火焰中放出鹵化氫，對(duì)阻止高活性自由基之間的連鎖反應(yīng)，對(duì)抑制燃燒的進(jìn)行等有催化作用，此外，硼和許多硼的氧化物對(duì)含碳化合物的氧化反應(yīng)有抑制作用，是良好的阻氧化劑。在一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化過(guò)程中，自由基的增殖步驟可表示如下:

R·+O2→RO2·

RO2·+RH→ROOH+R·

這兩個(gè)反應(yīng)構(gòu)成了鏈反應(yīng)。有偏硼酸存在時(shí)，裂解的過(guò)氧基被消除，它與偏硼酸互相作用，生成氧、過(guò)氧化氫和偏硼酸酯。在通常的反應(yīng)溫度下，硼幾乎完全以偏硼酸和偏硼 酸酯的形式存在。由于它們消除了氧化反應(yīng)裂解產(chǎn)生的過(guò)氧基RO2·，加速了鏈終止反應(yīng)，從而使總氧化反應(yīng)速率減慢。

目前國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)的硼酸鋅阻燃劑產(chǎn)品主要有4種:超細(xì)硼酸鋅、熱穩(wěn)定性硼酸鋅(市售有3種，商品名分別為XP2187、Fire Brake 415ZB2233)、脫水硼酸鋅(XPI2187)和高含水硼酸鋅(XPI2213)[5]。1990年報(bào)道的美國(guó)硼砂公司的硼酸鋅新產(chǎn)品是平均粒徑為2～4μm；1992年，硼砂公司又報(bào)道了一種硼酸鋅新產(chǎn)品，其失水溫度為413℃(比標(biāo)準(zhǔn)硼酸鋅約高110℃)，因而可用于加工溫度極高的工程塑料，如聚酮、砜和聚醚亞胺等。Flam tard Z10粒徑為1.0μm，是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)良好的余火消除劑； Flam tard Z15粒徑更小，為0.6μm，可用于高透明制品。

脫水硼酸鋅XPI2187，熱穩(wěn)定性高，可用于在290℃加工的工程塑料、充氣電線(xiàn)、電纜及飛機(jī)內(nèi)用的層壓板;另一產(chǎn)品XPI2213硼酸鋅，其含水量高達(dá)30%，特別適用于膨脹型涂層。該公司還開(kāi)發(fā)出超細(xì)硼酸鋅，用于纖維，以改善材料加工性和組分分散性。

近年來(lái)推出了一種高溫級(jí)硼酸鋅(ZB2233)，可用于多種工程塑料；另一種細(xì)粒徑硼酸鋅(ZB2467)，其平均粒徑為1.5～2.0Lm。無(wú)水硼酸鋅將應(yīng)用于熱塑性工程塑料。

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