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屬于無機的阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-9-12 15:29:01 |
本文介紹屬于無機的阻燃劑。
屬于無機的阻燃劑中的氫氧化鋁（Al(OH)3）又名三水合鋁﹐三水合氧化鋁﹐簡稱ATH.分子式Al(OH)3.用于阻燃用的氫氧化鋁一般是α晶型﹐因此也可表示為α-Al(OH)3。氫氧化鋁開始分解的溫度為205oC。在205---230 oC時﹐α-Al(OH)3部分失水﹔在530 oC左右﹐進一步分解轉(zhuǎn)化為γ-Al2O3.整個過程要吸收大量的熱量.
單獨使用氫氧化鋁﹐添加量需要在60PHR以上﹐這必然要影響到樹脂的加工性能和物理性能﹐為了克服上述缺點﹐對氫氧化鋁進行超細化處理并用偶聯(lián)劑進行表面改性。目前氫氧化鋁的改性主要集中在粒度分布的控制﹑偶聯(lián)劑的表面處理上。
使用的偶聯(lián)劑有硅烷﹑鈦酸酯等。此外也可以采用硬酯酸鋅﹑硬酯酸鈉進行表面處理。為了改善氫氧化鋁的阻燃性能﹐提高其耐熱性﹑消煙性﹑耐濕性﹑與被阻燃基材的兼容性及電絕緣性等﹐可使粒徑細微化和超細微化﹐控制合理的顆粒分布﹐降低氫氧化鋁中的Na+含量等。
氫氧化鋁與鹵銻﹑硼酸鋅﹑紅磷等多種阻燃劑有協(xié)同作用。單獨使用氫氧化鋁添加量需要在60%以上時才能達到較好的阻燃效果。氫氧化鋁用于PVC軟制品和半硬制品時﹐通常與氧化銻﹑硼酸鋅并用﹐不但可以提高阻燃性還可以抑制煙霧的產(chǎn)生。氫氧化鋁用于PP﹑PE時,一般與紅磷﹑季戊四醇﹑聚磷酸胺等組成膨脹型阻燃體系。
屬于無機的阻燃劑中的氫氧化鎂與氫氧化鋁有許多相似之處﹐同樣具有無煙﹑無毒﹑無腐蝕等優(yōu)點。氫氧化鎂為白色粉未﹐分子式為Mg(OH)2﹐體積電阻108--1010Ω。分解溫度為340 oC﹐更適合于某些需要加工溫度較高的聚合物。在部分情況下,高填充的氫氧化鎂和氫氧化鋁對氧指數(shù)的提高也許會有幫助,但無助于水平燃燒性能(如UL94)的提高. 氫氧化鎂具有優(yōu)異的抑制HCl生成的能力,這方面遠遠優(yōu)于CaCO3和氫氧化鋁.
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194℃，閃點225℃
凝固點-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%.
屬于無機的阻燃劑中的紅磷和聚磷酸銨是磷系阻燃劑中具有獨特性能的兩種阻燃劑.隨著近年來膨脹型阻燃劑的發(fā)展,聚磷酸銨已成為其中不可或缺的重要組分.而紅磷由于其優(yōu)異的阻燃﹑低毒性能和與多種阻燃劑的協(xié)同作用﹐成為非鹵阻燃劑中的重要品種。紅磷由于僅含有磷元素﹐因此比其它磷系阻燃劑阻燃效率高﹑添加量低﹐較少降低材料的力學性能。
紅磷做為阻燃劑缺點也較突出﹕1. 紅磷在空氣中很容易吸收水分,生成磷酸﹑亞磷酸等物質(zhì)﹐因此紅磷在聚合物中經(jīng)過較長時間后,制品表面的紅磷吸潮氧化﹐使制品表面被腐蝕而失去光澤和原有的性能﹐并慢慢向內(nèi)層深化﹐尤其對電子組件有絕緣性能影響更大。2.紅磷與樹脂兼容性差﹐不僅難以分散﹐而且會出現(xiàn)離析沉降﹐使樹脂的黏度上升﹐給樹脂的操作帶來困難﹐導致性能下降。3.紅磷長期與空氣接觸的過程中﹐除生成各種酸外﹐并會釋放出有劇毒的PH3氣體。4.紅磷易為沖擊所引燃﹐干燥的紅磷粉塵有燃燒及爆炸危險。5.紅磷的紫紅色易使被阻燃物著色。
為了克服以上缺點﹐將紅磷用有機物或者無機物包覆起來﹐為包覆紅磷。紅磷包覆按照包覆的材料分為三種,無機包覆﹑有機包覆﹑有機-無機復合包覆。無機包覆法是以無機材料為包覆材料的方法。例如以氫氧化鋁包覆時﹐可將紅磷懸浮于含硫酸鋁的水溶液中﹐再加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的PH值﹐以生成氫氧化鋁沉淀在紅磷表面并形成均一而致密的保護層.無機包覆紅磷在著火點﹑吸濕性和PH3發(fā)生量等方面都得到了不同程度的改善﹐但仍與樹兼容性差﹐著火點不夠高﹐仍產(chǎn)生一定量的PH3.無機包覆材料還可以是氫氧化鎂﹑氫氧化鋅等。有機包覆法是以有機物包覆紅磷﹐目前多采用熱固性樹脂﹐如環(huán)氧樹脂進行包覆。
有機-無機復合包覆是指先包覆一層無機物﹐再包覆一層有機物。包覆紅磷對制品的物理﹑機械性能影響小﹐賦予被阻燃材料較好的抗沖擊性能﹐改善了與樹脂的兼容性﹔同時包覆紅磷的熱穩(wěn)定性好﹐可用于某些需要高溫加工成型搞聚物制品﹐且低煙低毒﹐與樹脂混合時不放出PH3﹐也不易被沖擊引燃﹐粉塵爆炸危險性大為減少﹔此外包覆紅磷在耐候性﹑電氣性能﹑穩(wěn)定性等方面也有較好表現(xiàn)。
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