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無(wú)機(jī)類(lèi)氫氧化物阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-9-14 22:36:25 |
本文介紹無(wú)機(jī)類(lèi)氫氧化物阻燃劑。
金屬氫氧化物，如Al(OH)3和Mg(OH)2是另外一類(lèi)應(yīng)用非常廣泛的無(wú)機(jī)阻燃劑。
Riva等研究發(fā)現(xiàn)，將無(wú)機(jī)類(lèi)氫氧化物阻燃劑Mg(OH)2與聚磷酸銨和PA6協(xié)同用于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的阻燃處理，體系具有更好的阻燃性能，主要是由于Mg(OH)2和聚磷酸銨在降解時(shí)存在相互作用，Mg(OH)2促進(jìn)了聚磷酸銨降解時(shí)NH3的釋放。
Castrovinci等通過(guò)錐形量熱分析表明，在用于丁苯橡膠的阻燃時(shí)，聚磷酸銨比無(wú)機(jī)類(lèi)氫氧化物阻燃劑Al(OH)3更為有效，添加60%的Al(OH)3才能達(dá)到添加12%聚磷酸銨時(shí)的阻燃效果，而且1%的Al(OH)3加入聚磷酸銨處理的丁苯橡膠時(shí)，產(chǎn)生了明顯的對(duì)抗效應(yīng)。
通過(guò)研究丁苯橡膠與Al(OH)3及聚磷酸銨間的相互作用表明，磷酸鋁鹽的生成反而對(duì)單一使用聚磷酸銨的阻燃體系產(chǎn)生了不利的影響。Al(OH)3與聚磷酸銨共同用于丁苯橡膠的阻燃時(shí)存在明顯的對(duì)抗效應(yīng)。因此，無(wú)機(jī)類(lèi)氫氧化物阻燃劑與聚磷酸銨為主的膨脹體系協(xié)同阻燃不同聚合物體系時(shí)應(yīng)作進(jìn)一步的研究。
層狀雙羥基氧化物(LDH)在最近幾年已成為膨脹體系協(xié)效研究的另一熱點(diǎn)。研究表明單一的LDH對(duì)改善聚合物的阻燃性能效果不佳，而與聚磷酸銨等膨脹型阻燃體系復(fù)配可明顯提高阻燃效率，降低其對(duì)力學(xué)性能的不利影響。徐建華等將納米LDH與聚磷酸銨在一定范圍內(nèi)復(fù)配用于PA6/PP共混體系，可產(chǎn)生良好的協(xié)同阻燃效果。
協(xié)同阻燃效果可能是由于LDH在受熱過(guò)程中釋放出該膨脹阻燃體系所需的適量氣體，同時(shí)產(chǎn)生的鎂鋁復(fù)合氧化物不僅具有大的比表面積，而且具有較強(qiáng)的堿性催化作用，因此能與酸源聚磷酸銨充分作用，促進(jìn)聚磷酸銨更好地催化PA6/PP基材快速脫水、交聯(lián)、成炭，從而實(shí)現(xiàn)酸源、炭源、氣源最佳匹配，有效發(fā)揮凝聚相膨脹阻燃的作用。
中文名稱(chēng)：磷酸三(2-氯乙基)酯,三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)
英文名稱(chēng)：Tris(2-chloroethyl) phosphate
中文別名：三氯乙基磷酸酯阻燃增塑劑;;磷酸三(β-氯乙酯);2-氯乙基磷酸雙(2-氯乙基)酯;三(β-氯乙基)磷酸酯;磷酸三(2-氯乙基)酯;TCEP;磷酸三氯乙酯
CAS RN：115-96-8
EINECS號(hào)：204-118-5
分 子 式：C6H12Cl3O4P
分 子 量：285.4898
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(xiàn)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(xiàn)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%.
汪關(guān)才等將水鎂石、Al(OH)3、聚磷酸銨復(fù)配用于阻燃不飽和聚酯樹(shù)脂(UPR)。結(jié)果表明，在該復(fù)配阻燃體系中，水鎂石、Al(OH)3、聚磷酸銨三者存在明顯的協(xié)效作用，在水鎂石/Al(OH)3/聚磷酸銨為2/1/1、復(fù)合阻燃劑含量為40%時(shí)，復(fù)合材料極限氧指數(shù)達(dá)33.8%，垂直燃燒達(dá)FV-0級(jí)，煙密度等級(jí)為56.74，能夠滿(mǎn)足國(guó)家B1級(jí)電器類(lèi)熱固性塑料的使用要求。
Zhang等在水溶液中將聚磷酸銨、PER等插入LDH的層間，然后對(duì)PP進(jìn)行阻燃處理，與傳統(tǒng)的混合法相比，新的處理方法得到的阻燃PP具有更優(yōu)異的透光性和力學(xué)性能。在添加量為30%時(shí)，極限氧指數(shù)達(dá)到31%，UL94測(cè)試達(dá)到V1級(jí)。
Zhao等將LDH與聚磷酸銨共同用于PVA的阻燃處理，研 究發(fā)現(xiàn)，在復(fù)合阻燃劑的添加量為15%時(shí)，隨著LDH的含量在0.1%~10%范圍內(nèi)逐步增加時(shí)，極限氧指 數(shù)達(dá)到33%并通過(guò)UL94V0級(jí)，與PP/聚磷酸銨體系相比，LDH的加入提高了體系的分解溫度和力學(xué)性能。
Zhang等研究了含有不同二價(jià)陽(yáng)離子的LDH協(xié)同阻燃的PP/膨脹型阻燃劑體系，結(jié)果表明LDH能夠在體系中達(dá)到納米尺寸的分散，LDH和聚磷酸銨間存在協(xié)同阻燃作用，使材料的極限氧指數(shù)增加，熱釋放速率、總熱釋放量及產(chǎn)煙量明顯降低，尤其是含有Zn 2+ 或 Cu2+的LDH使體系的極限氧指數(shù)達(dá)到33%，UL94測(cè)試通過(guò)V0級(jí)。LDH能明顯改善阻燃體系的熱穩(wěn)定性，并形成更為堅(jiān)實(shí)的炭層。
Xie等認(rèn)為一些金屬配合物如乙酰丙酮和低聚水楊醛的Cu(ò)、Co(ò)、Ni(ò)等配合物不但可以作為自由基抑制劑，而且能夠催化成炭，因此將金屬配合物應(yīng)用于膨脹體系阻燃的低密度聚乙烯(PE-LD)時(shí)，可以大大提高樣品在400~650e時(shí)的剩炭，減少可燃性降解產(chǎn)物的生成，有效提高材料的阻燃性能。
Wang等將金屬配合物應(yīng)用于聚乙烯醇(PVA)膨脹阻燃體系，發(fā)現(xiàn)當(dāng)加入0.5%的金屬配合物時(shí)，可明顯改善材料的阻燃性能，通過(guò)TGA、SEM及FTIR對(duì)聚合物的熱降解和剩炭形態(tài)結(jié)構(gòu)的研究表明，水楊醛肟合鎳(NiSAO)能提高PVA/膨脹型阻燃劑體系的熱穩(wěn)定性，剩炭中含有磷酸或多聚磷酸，連續(xù)稠密的炭層能夠阻止燃燒過(guò)程中的熱量傳遞，提高材料的阻燃性能。
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