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無鹵有機阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-10-19 13:01:20 |
有機阻燃劑種類繁多，發(fā)展速度也非常快，可分為鹵素阻燃劑和無鹵阻燃劑。鹵素阻燃劑是使用最早的一類阻燃劑，但由于分解放出有毒氣體，所以使用上受到很大限制。無鹵阻燃劑不含鹵素，阻燃效果好，受熱分解時產(chǎn)生的氣體低煙、低毒，受到廣泛歡迎。無鹵阻燃劑又可分為磷系阻燃劑、氮系阻燃劑和膨脹型阻燃劑等。
無鹵有機阻燃劑之有機磷系阻燃劑：有機磷系阻燃劑是阻燃劑中最重要的品種之 一，具有阻燃和增塑雙重功效，可以使阻燃完全實現(xiàn)無鹵化，改善塑料成型中的流動性能，抑制燃燒后的殘余物，產(chǎn)生的毒性氣體和腐蝕性氣體比鹵素阻燃劑少。
有機磷系阻燃劑阻燃機理為：一方面阻燃劑受熱分解產(chǎn)生磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸，這些含磷酸具有強烈的脫水性，可使聚合物表面脫水炭化，而單質(zhì)碳不能發(fā)生火焰的蒸發(fā)燃燒和分解燃燒，所以具有阻燃作用；另一方面阻燃劑受熱產(chǎn)生ＰＯ?自由基，可大量吸收Ｈ?、ＨＯ?自由基，從而中斷燃燒反應(yīng)。有機磷系阻燃劑主要有磷酸酯、膦酸酯、氧化膦以及雜環(huán)類等。
無鹵有機阻燃劑之磷酸酯：磷酸酯阻燃劑屬于添加型阻燃劑。由于其資源豐富、價格便宜，應(yīng)用十分廣泛。磷酸酯是由相應(yīng)的 醇或酚與三氯化磷反應(yīng)，然后水解制得。市場上已經(jīng)開發(fā)成功并大量使用的磷酸酯阻燃劑有磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三異丙苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯等。磷酸酯的品種多，用途廣，但大多數(shù)磷酸酯產(chǎn)品為液態(tài)，耐熱性較差，且揮發(fā)性很大，與聚合物的相容性不太理想。
為此，國內(nèi)外開發(fā)出一批新型磷酸酯阻燃劑，如三［１－氧代－１－磷雜－２，６，７－三氧雜雙環(huán)（２，２，２）辛烷－４－亞甲基］磷酸酯（Ｔｒｉｍｅｒ）及１－氧－４－羥甲基－２，６，７－三氧雜－１－ 磷雜雙環(huán)（２，２，２）辛烷（ＰＥＰＡ）。這兩種磷酸酯阻燃劑為白色粉末，熱穩(wěn)定性非常好，且與聚合物有很好的相容性。
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無鹵有機阻燃劑之膦酸酯：膦酸酯阻燃劑是很有發(fā)展前途的一種阻燃劑，由于膦酸酯分子中存在Ｃ－Ｐ鍵，所以其穩(wěn)定性非常好，有非常好的耐水性、耐溶劑性。膦酸酯產(chǎn)品有Ｐｙｒｏｖａｔｅｘ為Ｎ－羥甲基丙酰胺類甲基膦酸酯，Ａｎｔｉｂｌａｚｅ為環(huán)中膦酸酯。國內(nèi)也對膦酸酯進行了研究，合成出的膦酸酯有Ｎ，Ｎ－對苯二胺基（２－羥基）二芐基膦酸四乙酯、甲基膦酸二甲酯（ＤＭＭＰ），其中ＤＭＭＰ是近年開發(fā)出來的一種添加型阻燃劑。ＤＭＭＰ是以亞膦酸三甲酯為原料，在催化劑作用下發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)，經(jīng)過分子重排制得。ＤＭＭＰ最顯著的特點是含磷量高達(dá)２５％，阻燃效果非常好，添加量為常用阻燃劑的一半時就能發(fā)揮同樣的功效。
無鹵有機阻燃劑之氧化膦：氧化膦的水解穩(wěn)定性優(yōu)于磷酸酯，是一種穩(wěn)定性極高的有機膦化合物，可用作聚酯的阻燃劑，阻燃聚酯色澤好、機械性能好。該類阻燃劑分為兩大類，一類是添加性，另一類是反應(yīng)性。近年來人們在高相對分子質(zhì)量的均聚物中引入三芳基氧化膦單體，制備阻燃型工程塑料已經(jīng)成為研究的熱點。用含有活性官能團的氧化膦單體摻入共聚，可以制造阻燃聚酯、聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂和聚氨酯等，通過反應(yīng)將含磷單體結(jié)合到合成材料的分子鏈上，賦予材料永久的阻燃性，而且不會滲出。
無鹵有機阻燃劑之雜環(huán)類：有機磷雜環(huán)化合物是近年來阻燃劑研究中非?；钴S的領(lǐng)域之一，主要有五元環(huán)、六元環(huán)及螺環(huán)類化合物。六元雜環(huán)在磷雜環(huán)阻燃劑中占據(jù)主導(dǎo)地位，主要有磷雜氧化膦、磷酸酯、籠狀磷酸酯、膦酸酯和亞磷酸酯等，可用于聚酯、環(huán)氧樹脂和聚氨酯等多種材料的阻燃處理。磷螺環(huán)阻燃劑大多數(shù)由季戊四醇與磷化合物反應(yīng)制得，分子中一般都含有大量碳，含有２個磷原子，含磷量高、 阻燃效果好，可作為膨脹型阻燃劑，在材料中起到增塑、熱穩(wěn)定和阻燃的作用。
無鹵有機阻燃劑之有機氮系阻燃劑：有機氮系阻燃劑有揮發(fā)性極小、無毒、與聚合物 相容性好、分解溫度高、適合加工等優(yōu)點，成為很受歡迎的一類阻燃劑。其阻燃機理為：（１）受熱放出 ＣＯ２、ＮＨ３、Ｎ２和Ｈ２Ｏ，降低了空氣中氧和高聚物受熱 分解時產(chǎn)生的可燃?xì)怏w濃度；（２）生成的不燃性氣 體，帶走了一部分熱量，降低了聚合物表面的溫度；（３）生成的Ｎ２能捕獲自由基，抑制高聚物的連鎖反應(yīng)，從而阻止燃燒。最常用的氮系有機阻燃劑是三聚氰胺，單獨使用效果并不太好，需和聚磷酸胺、季戊四醇等其他阻燃劑復(fù)合使用。
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