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有機(jī)類無鹵阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-9-29 11:35:16 |
有機(jī)阻燃劑種類繁多，發(fā)展速度也非?？欤煞譃辂u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。無鹵阻燃劑不含鹵索，阻燃效果好，受熱分解時(shí)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，有機(jī)類無鹵阻燃劑發(fā)展很快。
有機(jī)類無鹵阻燃劑中的有機(jī)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(shí)現(xiàn)無鹵化，改善塑料成型中的流動(dòng)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。其阻燃機(jī)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(qiáng)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)生產(chǎn)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(jī)磷系阻燃劑主要有磷酸酯、膦酸酯、及氧化膦以及雜環(huán)類等。
有機(jī)類無鹵阻燃劑中的磷酸酯阻燃劑屬于添加型阻燃劑。由于其資源豐富，價(jià)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)。Trimer的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)對(duì)稱，磷的含量達(dá)21.1%，PEPA 的含磷量為17.2%。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。
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。國內(nèi)也對(duì)膦酸酯進(jìn)行了研究，合成出的膦酸酯有N，N- 對(duì)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(diǎn)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(shí)就能發(fā)揮同樣的功效。
磷酸三異丙基苯酯(阻燃劑IPPP95)用途：
磷酸三異丙基苯酯,異丙基磷酸酯,阻燃劑IPPP95用途是用于橡膠制品和PVC塑料阻燃輸送帶、電纜、氯丁橡膠、丁腈橡膠等合成橡膠的阻燃增塑劑，磷酸三異丙基苯酯95用途還適用于織物涂層、電路板、地板、紡織品、PVC、酚醛樹脂等各個(gè)領(lǐng)域。
磷酸三異丙基苯酯,阻燃劑IPPP95不含鹵素的磷酸酯阻燃增塑劑，不會(huì)兩次污染環(huán)境；在該磷酸酯品種中屬粘度、磷含量較為適中的一種型號(hào)。此產(chǎn)品無色透明，相溶性好，用途既能阻燃又能增塑，在阻燃劑和增塑材料之間起到平衡作用，還能使加工的材料不變本色和自身的物理性能。
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(jī)膦化合物，可用作聚酯的阻燃劑，阻燃聚酯色澤好，機(jī)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。人們?cè)诟呦鄬?duì)分子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(diǎn)。
用含有活性官能團(tuán)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(huì)滲出。
有機(jī)磷雜環(huán)化合物是阻燃劑研究中非?；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。其中五元磷雜環(huán)阻燃劑品種較少，一般用于聚酯和聚酰胺及聚烯烴的阻燃;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(gè)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。
有機(jī)氮系阻燃劑有揮發(fā)性極小、無毒、與聚命物相容性好、分解溫度高，適合加工等優(yōu)點(diǎn)，成為很受歡迎的一類阻燃劑。
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