|
|
|
軟質(zhì)PVC阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-11-10 15:07:47 |
聚氯乙烯(PVC)制品可分為硬質(zhì)和軟質(zhì)兩大類(lèi)，PVC的含氯量達(dá)56%，其氧指數(shù)大于45，因此硬質(zhì)PVC只有在極個(gè)別的情況下才需要進(jìn)一步阻燃。
軟質(zhì)PVC中加入65份軟質(zhì)PVC阻燃劑(以100份PVC計(jì))易燃的酯類(lèi)增塑劑(如鄰苯二甲酸二辛酯)，其含氯量可降至36%，氧指數(shù)可低至22。同時(shí)，軟質(zhì)PVC由于硬度小，可以在一定的場(chǎng)合替代橡膠，所以廣泛地應(yīng)用于建筑、汽車(chē)、電纜等有阻燃性要求的行業(yè)，因此軟質(zhì)PVC阻燃劑是必要的。目前，軟質(zhì)PVC阻燃劑有很多，包括磷酸酯、氯化石蠟、三氧化二銻、氫氧化鎂(MDH)、硼酸鋅等。
PPFBS是聚碳酸酯的軟質(zhì)PVC阻燃劑，在聚碳酸酯中添加0.06％--0.1％的PPFBS即可使材料阻燃性能達(dá)到UL-94V-0級(jí)(3．2mm厚)。需注意的是用量如超過(guò)0.1％，不但不能提高材料的阻燃性能還會(huì)影響聚碳酸酯的透明性。
為滿(mǎn)足更高的阻燃要求，通常可加入少量硅氧烷進(jìn)行復(fù)配，硅氧烷的用量為配方總量的0.02％--0.3％時(shí)即可使1.6mm厚樣條阻燃性達(dá)到UL-94V-0級(jí)。其中最常使用的是聚甲基苯基硅氧烷，但是有一些硅氧烷對(duì)PPFBS會(huì)影響聚碳酸酯的透明性。有研究表明粘度介于1×10的負(fù)6次方至3×10負(fù)4次方m2／s（20℃)的聚甲基苯基硅氧烷對(duì)PPFBS具有較好的協(xié)同效果，且以粘度為4×10負(fù)6次方至2×10負(fù)5次方m2／s(20℃)，聚合物分子鏈中有兩個(gè)以上硅原子為佳。
PPFBS的價(jià)格較高，實(shí)際應(yīng)用中常以部分KSS代替PPFBS以降低成本。如在聚碳酸酯中加0.02％的PPFBS與0.3％的KSS可使材料達(dá)到UL-94 V―0級(jí)(1.6mm厚)
在聚碳酸酯用的磺酸鹽軟質(zhì)PVC阻燃劑中：KSS使用較廣泛，它不含鹵素，環(huán)保經(jīng)濟(jì)。添加0.05％--0.1％即可使聚碳酸酯的氧指數(shù)從27％提高到37％左右，而且不會(huì)影響聚碳酸酯的透明性。不足之處是單獨(dú)使用不能滿(mǎn)足更高的阻燃要求，如不能使薄壁制件(厚度≤2．5mm)的阻燃性達(dá)到UL-94V-0級(jí)。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，常與聚硅氧烷復(fù)配使用，此外若同時(shí)再加入少量含氟聚合物可使材料阻燃性更佳，其中PAPSQ為聚氨丙基／苯基倍半硅氧烷，PVDF為聚偏氟乙烯。
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%.
少量KSS即可使聚碳酸酯氧指數(shù)明顯增大，當(dāng)添加量為0.1％時(shí)達(dá)最大值38.3％，之后呈下降趨勢(shì)；d線顯示，KSS與PAPSQ、PVDF復(fù)配阻燃聚碳酸酯氧指數(shù)有很大的提高，添加量0.2％時(shí)達(dá)38.9％。另外UL-94測(cè)試結(jié)果顯示，0.05％0.2％的KSS可使3.2mm厚樣條達(dá)UL-94 V―0級(jí)，但無(wú)論多大的添加量都無(wú)法l.6mm厚樣條達(dá)UL-94 V-0級(jí)，而KSS與PAPSQ、PVDF復(fù)配阻燃聚碳酸酯的1.6mm厚樣條可達(dá)UL-94 V-0級(jí)。從圖2可見(jiàn)磺酸鹽與含氟聚合物以及硅氧烷并用于聚碳酸酯時(shí)具有良好的 協(xié)同阻燃效果。
根據(jù)目前已有的研究，可以認(rèn)為芳香族磺酸鹽有加快聚碳酸酯成炭和促進(jìn)聚碳酸酯交聯(lián)的作用，硅氧烷有提高聚碳酸酯熱穩(wěn)定性以及促進(jìn)炭形成的作用。而含氟聚合物有很好的抑制聚碳酸酯熔滴形成作用，關(guān)于這三者間的協(xié)同機(jī)理目前尚不清楚，有待進(jìn)一步研究。
在眾多聚碳酸酯用軟質(zhì)PVC阻燃劑中，磺酸鹽系具有添加量少、效率高的優(yōu)點(diǎn)，但它也存在一些缺陷，如在單獨(dú)使用時(shí)不能滿(mǎn)足一些特殊制品如薄壁制件的阻燃要求。從已發(fā)表的文獻(xiàn)可以看出，添加一些協(xié)效劑如硅氧烷、含氟聚合物等可以進(jìn)一步提高其在聚碳酸酯中的阻燃效果。因此，對(duì)磺酸鹽系阻燃劑的復(fù)配技術(shù)的研究，將是今后的研發(fā)方向之―。
在阻燃領(lǐng)域中，氯化石蠟、溴-氯化石蠟均被廣泛地應(yīng)用。含氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%以下的氯化石蠟主要用作增塑劑，含氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%～70%的氯化石蠟，特別是氯化石蠟-70，是一種用途廣泛的添加型阻燃劑。以文獻(xiàn)中報(bào)道的配方為例:在100份PVC中加入DOP30份，氯化石蠟-5020份，Sb2O33份及適當(dāng)?shù)钠渌鷦?，制得試樣的氧指?shù)可達(dá)到30。
但是就阻燃效率而言，氯系阻燃劑遠(yuǎn)比溴系阻燃劑遜色(如以阻燃元素質(zhì)量計(jì)，氯系阻燃劑僅為溴系阻燃劑的50%)，所以近20年來(lái)，部分氯系阻燃劑為溴系阻燃劑所取代，如近年新開(kāi)發(fā)的一類(lèi)阻燃增塑劑———溴-氯化石蠟。溴-氯化石蠟的總鹵含量高(50%～70%)，具有優(yōu)異的阻燃性、增塑性及適當(dāng)?shù)酿ざ龋c很多高聚物相容，且價(jià)格低廉，有著良好的發(fā)展前景。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
