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樹脂用阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-9-12 15:29:08 |
本文介紹樹脂用阻燃劑。
樹脂用阻燃劑一般可分為填料型與結(jié)構(gòu)型2種。填料型阻燃通常是指在環(huán)氧樹脂中加入各種不參與固化反應(yīng)的阻燃添加劑，使之獲得阻燃性能的方法，又稱為非反應(yīng)型阻燃方法；結(jié)構(gòu)型阻燃是指在環(huán)氧樹脂中引入阻燃結(jié)構(gòu)、達到阻燃目的的方法，又稱為反應(yīng)型阻燃法。
樹脂用阻燃劑1填料型阻燃。在環(huán)氧樹脂阻燃技術(shù)中，最常用的方法是使用填料型阻燃劑。它與結(jié)構(gòu)阻燃法相比，具有工藝簡便、成本低廉、原料來源較為廣泛、操作方便和阻燃效果較為明顯等特點。
環(huán)氧樹脂常用的填料型阻燃劑有鹵化物、磷化物、水合氧化鋁、鋁酸鈣和多磷酸銨等。這些阻燃劑單獨使用時就可達到較好的阻燃效果，若經(jīng)過預(yù)處理或與其他阻燃劑配合使用則阻燃效果更佳。如環(huán)氧樹脂中加入的紅磷，先用硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸配包覆表面，然后再與A1（OH）3?并用，則阻燃效果更好。全氯聯(lián)苯和一氧化鎳也是較好的復(fù)合阻燃劑。
樹脂用阻燃劑2結(jié)構(gòu)型阻燃。?由結(jié)構(gòu)型阻燃方法制備的環(huán)氧樹脂體系的特點是環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)中所含的阻燃元素不易遷移，不易滲出，具有優(yōu)異和永久的阻燃性、良好的尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、氧化穩(wěn)定性、水解穩(wěn)定性以及很高的成炭率。結(jié)構(gòu)型阻燃方法一般可以分為4種：〔1〕用含阻燃結(jié)構(gòu)的單體直接制備環(huán)氧樹脂；(2)加入阻燃性固化劑；(3)用活性阻燃稀釋劑與環(huán)氧樹脂混合；〔4〕添加反應(yīng)型阻燃劑
用于直接制備阻燃環(huán)氧樹脂的單體通常都是含鹵元素的單體，如在環(huán)氧樹脂縮聚反應(yīng)中加入含鹵的雙酚A，然后與環(huán)氧氯丙烷進行反應(yīng)，生成鹵代環(huán)氧樹脂。表3是用雙酚A和環(huán)氧氯丙烷制備阻燃環(huán)氧樹脂體系的配方。將表中原料在80℃下反應(yīng)4h后，真空除去過量環(huán)氧氯丙烷，水洗后除去生成的氯化鈉，即制得溴含量為24％的環(huán)氧樹脂。然后加入雙氰胺和芐基二甲胺，經(jīng)三輥機混煉，制成阻燃性環(huán)氧樹脂體系
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%.
加入阻燃性固化劑，固化后的環(huán)氧樹脂大分子中即含有阻燃結(jié)構(gòu)，因此具有阻燃性。環(huán)氧樹脂的阻燃性固化劑主要有：二氯代順酐、六氯內(nèi)次甲基四氫苯酐、四溴苯酐、四氯苯酐、80酸酐、含有胺基的磷酸及磷酸的酰胺等。80酸酐作環(huán)氧樹脂固化劑的特點是可在室溫下與環(huán)氧樹脂混合，工藝簡便，毒性低，阻燃性能佳(氧指數(shù)可達32)，持久性長，而且可以在中溫條件(100～110℃)下迅速固化。
添加反應(yīng)型阻燃劑。有些具有經(jīng)基等基團的含鹵或含磷化合物加入到樹脂體系中可參與反應(yīng)，把阻燃元素引入環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)中，從而使其具有良好的阻燃性。常用的環(huán)氧樹脂反應(yīng)型阻燃劑有三溴苯酚、四溴雙酚A及酸性磷酸酯類。
環(huán)氧樹脂的阻燃機理。70年代以前，對于環(huán)氧樹脂阻燃理論的研究常是根據(jù)在應(yīng)用研究過程中得到的部分和不完全的證據(jù)推測進行的，所以發(fā)展緩慢。近10年來．隨著先進的科學(xué)儀器、技術(shù)在研究中的采用，對環(huán)氧樹脂阻燃機理的研究也逐步深層化、系統(tǒng)化
當前，公認的環(huán)氧樹脂阻燃機理有氣相機理和凝聚相(包括液相與固相)機理。氣相機理包括阻燃劑分解產(chǎn)生的自由基捕獲劑(x·、HX等)捕獲燃燒反應(yīng)活性中間體(H·、Ho·等)；產(chǎn)生的惰性氣體(N2、H2O、CO2等)移熱隔氧，從而抑制或減緩燃燒反應(yīng)的正常進行.
凝聚相機理包括阻燃劑因相分解產(chǎn)生的一些物質(zhì)催化材料炭化，抑制材料熱解成可燃性氣體；生成的固熔體覆蓋在燃燒物表面以隔氧，熄滅火焰。
阻燃協(xié)同效應(yīng)是因為幾種阻燃劑或阻燃方法配合使用時能產(chǎn)生具有更大阻燃性的化合物，從而具有更大的阻燃作用。
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