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微膠囊類塑料阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-10-7 10:36:24 |
塑料廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及日常生活中，然而幾乎所有的塑料都易燃燒，而且其中一些塑料還會(huì)在燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的有害氣體和煙，因此塑料的難燃和阻燃是個(gè)重要問題。在塑料的阻燃技術(shù)中，添加微膠囊類塑料阻燃劑是目前普遍采用的方法，據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，全球阻燃劑的65%一70%用于阻燃塑料。
將微膠囊技術(shù)應(yīng)用于阻燃劑中，是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)圈。微膠囊也稱微球，它是利用天然的或合成的高分子材料將固體微?；蛞后w微滴包裹起來的微型容器，膠囊直徑一般為l拼m一1 000拜m。微膠囊類塑料阻燃劑包裹用的皮膜稱為壁材，被包的物質(zhì)稱為芯材。
使用時(shí)，將所制備的微膠囊與高分子材料或其它材料混合，施于被應(yīng)用的基材上，用加熱、加壓或輻射的手段使微膠囊破裂，釋放所包裹的物質(zhì)，產(chǎn)生所需的應(yīng)用性能，或不破壞所包囊膜，所包裹的物質(zhì)通過包囊膜擴(kuò)散向外釋放，產(chǎn)生控制性能。
微膠囊類塑料阻燃劑的優(yōu)勢(shì)在于形成微膠囊時(shí)，囊心被包覆而與外界環(huán)境隔離，它的性質(zhì)能毫無影響地被保留下來，而在適當(dāng)條件下，壁材被破壞時(shí)又能將囊心釋放出來，這給使用帶來許多便利困。
阻燃劑的微膠囊化技術(shù)可以從以下幾個(gè)方面對(duì)阻燃劑加以改善。
a)氣、液態(tài)阻燃劑經(jīng)微膠囊化后變成固態(tài)阻燃荊‘吉接虧擎杏物雄夕昆力口下。
b)根據(jù)所需的阻燃劑料的種類選擇合適的囊材，伸得僅寡該囊材的阻燃劑加人后增加與聚合物的相容性，從而減少和消除阻燃劑對(duì)聚合物制品物理、機(jī)械性能的不利影響。
c)可以減少液體阻燃劑在聚合物材料內(nèi)部的遷移以及由于液體的揮發(fā)性而導(dǎo)致聚合物材料中阻燃劑的損失。
d)可以減少阻燃劑中有毒成分在聚合物加工過程中的釋放量，避免環(huán)境污染。
e)可以屏蔽阻燃劑的刺激性氣味，并改變其色澤。
f)可以改變阻燃劑的密度、體積等物性。
磷和含磷化合物是阻燃劑中最重要的一類，紅磷因其具有來源廣、不揮發(fā)、價(jià)廉、阻燃效果好等優(yōu)點(diǎn)，作為阻燃劑使用已有30多年的歷史了，它是一種受到高度重視的阻燃劑川。
磷酸三異丁酯(TIBP)生產(chǎn)工藝
磷酸三異丁酯的生產(chǎn)工藝方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：
第一步：酯化反應(yīng)：反應(yīng)配比為三氯氧磷∶異丁醇＝１∶５～１∶９；先將催化劑加入到占異丁醇總量５～１５％的異丁醇中混和，再同剩余的異丁醇一并投入反應(yīng)釜中，或?qū)⒋呋瘎┘尤胫寥妊趿字?，在攪拌冷卻條件下，滴加三氯氧磷，保持反應(yīng)溫度在１５～６０℃之間，滴加三氯氧磷的時(shí)間為１～６小時(shí)，滴加結(jié)束，繼續(xù)攪拌深化反應(yīng)０．５～４小時(shí)，并保持溫度不低于５℃。
第二步：脫醇趕酸：在減壓條件下，將反應(yīng)結(jié)束后的物料進(jìn)行加熱蒸發(fā)，脫除未參與反應(yīng)的異丁醇和反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)品氯化氫，脫醇終點(diǎn)溫度最高不能超出異丁醇沸點(diǎn)１０℃；脫醇真空度維持在－０．０６Ｍｐａ以上，脫醇時(shí)間為１～８小時(shí)。
第三步：中和水洗：在攪拌下，向脫醇后的物料中加入堿性物質(zhì)中和除去殘留在物料中的氯化氫，以ｐＨ值在６～８為中和終點(diǎn)；然后加入３０～１００℃熱水洗滌，加入水的量為物料質(zhì)量或體積的０．５～１．５倍，靜置后分去水層，得到磷酸三異丁酯初產(chǎn)品。
第四步：蒸餾：先檢測(cè)磷酸三異丁酯初產(chǎn)品的ｐＨ值是否在６．５～７．５之間，如不符合要求，則用堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)ｐＨ值到６．５～７．５，然后在減壓條件下蒸餾，除去低沸組分后，收集得到磷酸三異丁酯產(chǎn)品。
以上是該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝說明情況，如對(duì)磷酸三異丁酯生產(chǎn)工藝想進(jìn)一步了解請(qǐng)與我們聯(lián)系。
磷酸三異丁酯用途：
該產(chǎn)品主要用于用作消泡劑、滲透劑。廣泛用于油墨、建筑、油田助劑等行業(yè)及領(lǐng)域，還用用于用作紡織助劑、染料助劑等。
與其它添加型磷系阻燃劑相比，紅磷的磷含量高，因此，為達(dá)到相同的阻燃等級(jí)，紅磷的添加量比其它阻燃劑少，用它阻燃的聚合物具有較好的物理和機(jī)械性能，故其用量在逐年增加并有很好的發(fā)展前景。
但紅磷的本身帶色、易氧化吸濕成酸、穩(wěn)定性差、有粉塵爆炸危險(xiǎn)性、用于熱塑性塑料加工時(shí)生成極毒的PH:等問題，是限制其作為阻燃劑廣泛應(yīng)用的主要原因。若將紅磷微膠囊化，這些問題便可迎刃而解。因此，歐育湘先生在其文章中預(yù)言:微膠囊化的紅磷是21世紀(jì)前10年最有發(fā)展前景的無鹵阻燃劑之一。
單質(zhì)磷是易燃物，但是在樹脂中，紅磷和其他含磷添加劑作用過程卻不是單純的氧化，含磷添加劑主要在凝聚相中作用，阻燃機(jī)理為:
第一步：形成磷酸配作為脫水劑，并促進(jìn)成炭，炭的生成降低了從火焰到凝聚相的熱傳導(dǎo)。
第二步：磷酸可吸熱，因?yàn)樗柚沽薈O氧化為CO2，降低了加熱過程。
第三步：對(duì)凝聚相形成一層薄薄的玻璃狀的或液態(tài)的保護(hù)層，因此降低了氧氣擴(kuò)散和氣相與固相之間的熱量和質(zhì)量傳遞，抑制了炭氧化過程，降低了含磷阻燃劑受熱分解發(fā)生如下變化:磷系阻燃劑→磷酸偏→磷酸→聚偏磷酸，聚偏磷酸是不易揮發(fā)的穩(wěn)定化合物，具有強(qiáng)脫水性，在聚合物表合物與空氣隔絕;脫出的水氣吸收大量的熱，使聚合物表面阻燃劑受熱分解釋放出揮發(fā)性磷化物，經(jīng)質(zhì)譜分析表明，存氫原子濃度大大降低，表明PO?捕獲H?，即PO?+H?=HPO。
開發(fā)磷含量高、分子量大、熱穩(wěn)定性好、低毒性、低生煙量的磷系化合物是有機(jī)磷系阻燃劑發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。此外耐輻射性和不惡化基材電器絕緣性的磷酸酯也是人們著眼的新品種。
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