|
|
|
新型無鹵阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-11-7 15:22:25 |
可膨脹石墨是近年來出現(xiàn)的一種新型無鹵阻燃劑，它由天然石墨經(jīng)化學(xué)處理而成。其阻燃機(jī)理為:在瞬間受到200℃以上高溫時，由于吸留在石墨層間點(diǎn)陣中的化合物分解，石墨沿著結(jié)構(gòu)的軸線呈現(xiàn)出數(shù)百倍的膨脹，并在1100℃時達(dá)到最大體積，體積最大可擴(kuò)大280倍。利用這一特性在火災(zāi)發(fā)生時通過體積瞬間擴(kuò)大將火焰熄滅。
楊永芳等用新型無鹵阻燃劑可膨脹石墨阻燃聚乙烯，當(dāng)可膨脹石墨的添加量為30份的時候聚乙烯的氧指數(shù)達(dá)到27以上，然而聚乙烯的力學(xué)性能卻變得很差，拉伸強(qiáng)度降到9MPa以下。
Xie等對膨脹石墨協(xié)同多種新型無鹵阻燃劑阻燃聚烯烴進(jìn)行了研究后發(fā)現(xiàn)EGΠHFFRΠPO體系的熱氧穩(wěn) 定性和氧指數(shù)都有明顯提高，而燃燒時的HRR則有明顯降低。最后作者利用EVA做相容劑制備了力學(xué)性能和阻燃性能均非常優(yōu)異的材料。
Xie等利用FTIR、XPS、WXAD對可膨脹石墨協(xié)同膨脹性阻燃劑阻燃LLDPE進(jìn)行了研究發(fā)現(xiàn):(1)LLDPE高溫下的裂解導(dǎo)致其主鏈的斷裂以及各種熱氧產(chǎn)物的生成;(2)LLDPE的降解隨著可膨脹石墨的加入而變緩，隨著熱氧降解的時間的延長，溫度的升高而加劇;(3)WAXD測試表明LLDPEΠEG和LLDPEΠEGΠHFFR的晶態(tài)結(jié)構(gòu)在熱氧降解過程中已經(jīng)被部分或完全破壞了，而LLDPEΠEGΠHFFR晶體結(jié)構(gòu)的改變是由于LLDPE鏈的斷裂和FR的反應(yīng)產(chǎn)物的分解引起的。
聚乙烯阻燃的問題已經(jīng)越來越受到人們的重視。鹵系阻燃劑雖然有添加量少，對制品物理力學(xué)性能影響小等優(yōu)點(diǎn)，但由于其容易產(chǎn)生二次污染，因而其使用會受到越來越多的限制。而目前的無鹵阻燃劑雖然在阻燃效果、同樹脂基體的相容性等方面還有所不足，但許多新型的阻燃劑正在不斷地被開發(fā)出來克服上述的不足之處。
比如磷酸銨和多聚磷酸銨及其相應(yīng)的膨脹型阻燃劑是目前磷系阻燃劑比較活躍的研究領(lǐng)域，作為無鹵阻燃劑，其前景十分廣闊。但解決其熱穩(wěn)定性、耐水性、噴霜性、加工性等不足仍是未來值得研究的課題。
磷酸三苯酯tpp生產(chǎn)工藝
三氯氧磷直接法（熱法）和三氯化磷間接法（冷法）。
（1）熱法 將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，在不超過10℃以下，緩緩加入三氯氧磷，然后在回流濕度下反應(yīng)3-4h，冷卻至室溫后，反應(yīng)物經(jīng)水洗回收吡啶，用于燥硫酸鈉脫水，過濾除硫酸鈉，常壓下蒸餾回收苯；減壓蒸餾收集243-245℃/1.47KPa的餾分，經(jīng)冷卻、結(jié)晶、粉碎即得成品。
( 2 ）冷法 將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亞磷酸三苯酯，繼續(xù)在70℃下通入氯氣生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下進(jìn)行水解生成磷酸三苯酯。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進(jìn)行減壓蒸餾得成品。精制方法：常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等雜質(zhì)。用乙醇或乙醇與溶劑汽油的混合液進(jìn)行重結(jié)晶精制。
不溶性多聚磷酸銨阻燃劑，用一種帶有能同蜜胺上活潑氫反應(yīng)得官能團(tuán)的化合物處理蜜胺涂覆的銨鹽顆粒，使顆粒表面形成一種粘合劑，然后顆粒粘合在一起，得到粒度大于15μm的多磷酸鹽顆粒，這種阻燃劑的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定?？傊瑹o公害、無二次污染型的阻燃劑是今后聚乙烯用阻燃劑研究和發(fā)展的趨勢。
王麗麗等使用羥基硅油處理Mg(OH)2和Al(OH)3，使用處理后的Mg(OH)2和Al(OH)3高填充PEΠATHΠMH(ATH∶MH=2∶1)體系在氧指數(shù)提高的同時，材料的沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率都有了大幅度的提 高，使材料的斷裂形式從脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。
火災(zāi)發(fā)生時，含鹵阻燃材料在阻燃過程中會產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的腐蝕性鹵化氫氣體，造成成二次危害。2003年2月，歐盟頒布了RoHs( The Restriction of Hazardous Substancesin Electrical and Electronic Equip-ment，Directive 2002/95/EC)和WEEE(Waste Electri-cai and Electronic Equipment，Directive 2002/96/EC)兩個指令，前者是關(guān)于在電子電氣設(shè)備中限制和禁止使用某些有毒、有害物質(zhì)和元素的指令，后者是關(guān)于回收廢棄電子電氣設(shè)備的指令。這兩個指令于2004年8月轉(zhuǎn)換成歐盟15個成員國的法律(法規(guī))，WEEE指令于2005年8月生效，RoHs指令于2006年7月生效。
西歐即將在建材等行業(yè)實(shí)行新的阻燃分類方法和測試標(biāo)準(zhǔn)，中國也已報(bào)批建筑材料及制品燃燒性能等級的國家標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)與上述的西歐新標(biāo)準(zhǔn)具有共同的特點(diǎn)，即在評價(jià)材料阻燃性能上，強(qiáng)調(diào)了釋熱速率、火災(zāi)發(fā)展速率、生煙性及燃燒產(chǎn)物的腐蝕性和毒性等，為了通過這類新標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的鹵系阻燃材料將顯得無能為力，人們將轉(zhuǎn)向使用成炭阻燃塑料(特別是膨脹型阻燃塑料)和熱固性阻燃塑料，這也是符合RoHS指令對有害物質(zhì)的限制和禁止使用要求的。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
磷酸三苯酯 http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
