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塑料磷硅阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-11-25 10:36:12 |
在阻燃劑的生產(chǎn)和應(yīng)用中，人們?cè)谔剿骱铣尚滦透咝ё枞紕┑耐瑫r(shí)，也對(duì)阻燃效果較好的阻燃劑進(jìn)行復(fù)配。
所謂復(fù)配，主要是利用阻燃劑之間的相互作用，以期提高阻燃效能，即通常所稱(chēng)的阻燃劑“協(xié)同效應(yīng)”。具有協(xié)同效應(yīng)的阻燃體系阻燃效果好，阻燃性能增強(qiáng)，既可阻燃又可抑煙，還具有一些特殊功能。塑料磷硅阻燃劑應(yīng)用范圍廣，成本低，能提高經(jīng)濟(jì)效益，是實(shí)現(xiàn)阻燃劑低鹵無(wú)鹵化有效途徑之一。
傳統(tǒng)的協(xié)同體系有鹵/磷、銻/鹵、磷/氮等，還可將阻燃劑進(jìn)行復(fù)配，以達(dá)到降低阻燃劑用量，提高阻燃性能的目的。塑料磷硅阻燃劑協(xié)同體系是近幾年才引起專(zhuān)家學(xué)者們注意的一類(lèi)無(wú)鹵阻燃劑。
塑料磷硅阻燃劑有兩類(lèi):1)磷系化合物與硅系化合物復(fù)配的阻燃劑。2)阻燃劑化合物本身含有磷及硅元素。磷系阻燃劑[4]包括無(wú)機(jī)磷系阻燃劑和有機(jī)磷系阻燃劑兩大類(lèi)。無(wú)機(jī)磷系阻燃劑主要包括紅磷、磷酸銨鹽和聚磷酸銨等，它們穩(wěn)定性好，不揮發(fā)，不產(chǎn)生腐蝕性氣體，阻燃效果持久，毒性較低。有機(jī)磷系阻燃劑主要包括對(duì)磷酸酯、膦酸酯、氧化膦、磷雜環(huán)化合物、縮聚磷酸酯和有機(jī)磷酸鹽等。
與鹵系相比，雖然有一定的毒性，但它們的致畸性不高，分解產(chǎn)物的腐蝕性和毒性也很少，除阻燃效果好以外，磷系阻燃劑對(duì)提高高分子材料的綜合性能也有十分重要的作用。
磷系阻燃機(jī)理分為三類(lèi):一是磷具有強(qiáng)脫水性，磷系阻燃劑高溫燃燒時(shí)的生成磷酸或聚磷酸，容易在燃燒物表面形成高粘度的熔融玻璃質(zhì)和致密的炭化層，使基質(zhì)與熱和氧隔絕開(kāi)來(lái)。二是捕獲游離基。在燃燒中分解生成ＰＯ·或者ＨＰＯ·等游離基，在氣相狀態(tài)下捕捉活性Ｈ·游離基或ＯＨ·游離基。三是促進(jìn)燃燒物表面形成多孔質(zhì)的發(fā)泡炭化層，隔斷熱和氧。每種磷系阻燃劑的阻燃機(jī)理都是由這三類(lèi)組合，共同產(chǎn)生阻燃效果。Ｈ3ＰＯ4→ＨＰＯ2+ＰＯ·+其它Ｈ·+ＰＯ·→ＨＰＯ· Ｈ·+ＨＰＯ·→Ｈ2+ＰＯ· ＯＨ·+ＰＯ·→ＨＰＯ·+Ｏ·
大多數(shù)含磷阻燃劑與含氮或鹵素的化合物共同使用時(shí)，能大幅度提高阻燃效果。前人對(duì)磷/氮協(xié)同體系及磷/鹵素協(xié)同體系的作用機(jī)理及應(yīng)用都已作了不少綜述。
磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)
Cas號(hào)：115-86-6
海關(guān)編碼HS：29199000
產(chǎn)品最重要的指標(biāo)：白色片狀結(jié)晶體，含量≥99%，熔點(diǎn)≥48℃，酸值≤0.1，游離酚≤0.1%
退稅：目前磷酸三苯酯阻燃劑TPP退稅為9%
原材料：以三氯氧磷、三氯化磷、苯酚。
屬于幾類(lèi)危險(xiǎn)品：以9類(lèi)危險(xiǎn)品出口。
但對(duì)磷硅的協(xié)同阻燃效應(yīng)及應(yīng)用卻鮮有報(bào)道。有機(jī)硅系阻燃劑是一種新型的無(wú)鹵阻燃劑，也是一種成炭型抑煙劑，還是一種良好的分散劑，能增加材料間的相容性。它作為一類(lèi)高分子阻燃劑，具有高效、無(wú)毒、低煙、防滴落、無(wú)污染等特點(diǎn)。
有機(jī)磷阻燃劑具有高熱穩(wěn)定性，耐析出性好，高效低毒，不揮發(fā)等特點(diǎn)。將兩者結(jié)合起來(lái)，通過(guò)復(fù)配，可以獲得阻燃效果更佳的復(fù)合型阻燃劑。
硅系阻燃劑因有害性低而引起世人的重視。按組成結(jié)構(gòu)可分為無(wú)機(jī)硅和有機(jī)硅阻燃劑。前者主要為ＳｉＯ2，兼有補(bǔ)強(qiáng)和阻燃作用，其阻燃機(jī)理是，當(dāng)塑料燃燒時(shí)形成ＳｉＯ2覆蓋物，起到絕熱和屏蔽雙重作用。
有機(jī)硅阻燃劑主要有硅油、硅樹(shù)脂、硅橡膠及有機(jī)硅烷醇酰胺等。有機(jī)硅系阻燃劑高效，低毒，無(wú)污染，發(fā)煙少，對(duì)樹(shù)脂的使用性能影響小，阻燃性能優(yōu)異因而倍受重視。其阻燃機(jī)理[6]是:當(dāng)高分子材料燃燒時(shí)，有機(jī)硅分子中的—Ｓｉ—Ｏ鍵形成—Ｓｉ—Ｃ鍵，生成的白色燃燒殘?jiān)c炭化物構(gòu)成復(fù)合無(wú)機(jī)層，可以阻止燃燒生成的揮發(fā)物外逸，阻隔氧氣與基質(zhì)接觸，防止熔體滴落，從而達(dá)到阻燃的目的。
當(dāng)磷/硅阻燃劑使用時(shí)，在高溫下，磷會(huì)催化促成炭的形成，而硅則增加這些炭層的熱穩(wěn)定性，從而發(fā)揮磷/硅協(xié)同阻燃效果[7]，并且，用硅氧烷代替硅烷時(shí)，磷/硅的阻燃協(xié)同作用得到進(jìn)一步加強(qiáng)，因?yàn)楣柩跬榻到庑纬傻膶訝疃趸枳柚沽颂繉拥难趸?，從而提高了炭層的穩(wěn)定性。
磷硅協(xié)同阻燃劑的應(yīng)用環(huán)氧樹(shù)脂是目前最為重要的電子化學(xué)材料之一，因此，近年來(lái)不少學(xué)者都在研究如何利用非鹵阻燃劑改善環(huán)氧樹(shù)脂的阻燃性能。
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