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有機阻燃添加劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-9-16 23:41:19 |
常用的有機阻燃添加劑是含磷、溴、氯、氮等阻燃元素的有機化合物，尤其是有機磷系化合物是 PUF 阻燃研究領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的一種阻燃劑。它們具有阻燃效率高、粘度低、與聚醚多元醇相容性好、熱穩(wěn)定性適中及抗“焦化”等優(yōu)點。
有機阻燃添加劑中的鹵素阻燃劑主要包括氯系和溴系兩大類。其中溴系阻燃劑因其用量少、熱穩(wěn)定性好和阻燃效率高而成為目前世界上產(chǎn)量最大的阻燃劑之一。鹵素阻燃劑在受熱時分解產(chǎn)生鹵化氫 HX，HX 通過兩種機理起阻燃作用。
鹵素阻燃劑漸漸被淘汰，一是自由基機理，消耗高分子降解產(chǎn)生的自由基 HO，使其濃度降低，從而延緩或中斷燃燒的鏈反應(yīng); 二是表面覆蓋機理，鹵化氫是一種難燃的氣體，密度比空氣大，可以在高分子材料表面形成屏障，使可燃性氣體濃度下降，從而減慢燃燒速度甚至使火焰熄滅。下面是關(guān)于鹵素阻燃劑協(xié)同體系的最新研究成果。
有機阻燃添加劑較常用的阻燃協(xié)同體系是固態(tài)阻燃劑和液態(tài)阻燃劑。由于固態(tài)阻燃劑使物料粘度增加，而液態(tài)阻燃劑降低物料粘度；二者結(jié)合使用也可調(diào)節(jié)反應(yīng)物料的粘度，得到高阻燃的 PUF。
填料增強 RPU 的主要目的是提高材料的彈性模量、尺寸穩(wěn)定性和耐熱性能, 降低模塑成型過程中 的制品收縮率。由于聚氨酯的主要原料價格較高, 加入填料后可降低其成本。使用填料雖然有很多優(yōu) 點, 但對 RPU 最大的不利影響就是降低了其沖擊性 能。從填料發(fā)展歷史來看, 玻璃纖維和中空玻璃微珠一直是增強聚氨酯體系的主要研究對象, 其原因 在于玻璃纖維和中空玻璃微珠對模量的提高非常明顯。
但添加玻璃纖維后使其加工性能變差, 如添加 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30% 左右的、長度為 1. 5 mm 的切短玻 璃纖維時, 體系的粘度是同樣添加量、粒度為 100 pm 云母填料的 50倍。中空玻璃微珠加工性能好, 可以提高 RPU 的綜合機械性能, 但其對泡沫塑料的 增強作用主要依靠比模量高的特點, 因而在聚氨酯 彈性體體系中中空玻璃微珠的增強作用就不是非常明顯, 其尺寸如果進一步減小, 不僅制作工藝?yán)щy, 而且會降低比模量, 所以發(fā)展?jié)摿κ艿较拗啤?br />
用偶聯(lián)劑處理復(fù)合材料表面以改善界面的粘合目前已得到廣泛應(yīng)用。制備玻璃纖維增強塑料之前必須對玻璃纖維進行表面處理。否則制備的玻璃纖維增強塑料容易分層。對玻璃纖維表面來說，表面處理一般都用偶聯(lián)劑進行處理。偶聯(lián)劑不但能改善復(fù)合材料的界面粘接，而且對潮濕環(huán)境下的電性能和力學(xué)性能等方面效果顯著。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp具有良好的透明性、柔軟性以及抗菌性，具有耐水、耐油、電絕緣性好和相容性好的優(yōu)點。主要用于纖維素樹脂、乙烯基樹脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃增塑劑，也可用于三乙酸甘油酯薄酯和軟片、硬質(zhì)聚氨酯泡沫、酚醛樹脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
外觀：白色片狀結(jié)晶
含量：≥99%；
酸值(mgKOH/g)：≤0.1；
游離酚：≤0.1%；
凝固點：≥47.0℃
色度(APHA)：≤60；
水分：≤0.1%
密度(50℃，g/cm3)：1.185-1.202
磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)主要用途:用作硝化纖維、醋酸纖維膜的阻燃性增塑劑、聚氯乙烯的增塑劑、粘膠纖維中的樟腦不燃性代用品。
它是一類具有兩種不同性質(zhì)官能團的物質(zhì)，分子中一部分是可與聚合物反應(yīng)的有機官能團，另一部分官能團與無機物表面有較好的反應(yīng)性，形成牢固的粘合。偶聯(lián)劑在復(fù)合材料中的作用在于它在增強材料與樹脂基體之間形成一個界面層，界面層能傳遞應(yīng)力，從而增強了增強材料與樹脂基體之間粘合強度，提高了復(fù)合材料的性能，同時還可以防止其它介質(zhì)向界面滲透，改善了界面狀態(tài)，有利于制品的耐老化、耐應(yīng)力及電絕緣性能。
鈦酸酯偶聯(lián)劑的作用機理較為復(fù)雜，人們已進行了相當(dāng)多的研究,提出了單分子層理論、化學(xué)鍵理論、浸潤效應(yīng)和表面能理論等多種理論，但至今尚無完整統(tǒng)一的認識。
硅烷偶聯(lián)劑是人們研究最早、應(yīng)用最早的偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑的通式為RnSiX(4-n)。
本實驗用KH550改性。分子中含有兩種不同的活性基團——氨基和氧基，可用來偶聯(lián)有機高分子和無機填料，增強其粘結(jié)性，提高產(chǎn)品性能。常用于玻纖、鑄造、紡織物助劑。
適用的聚合物有環(huán)氧、酚醛、三聚氰胺、尼龍、聚氯乙烯、聚丙烯酸、聚氨酯、丁腈橡膠等。
將玻璃微珠短切玻璃纖維束在偶聯(lián)劑溶液中浸泡, 取出并在150 ℃ 烘干, 然后加人組合料中攪拌, 再加入異氰酸醋發(fā)泡模塑。
將阻燃劑在偶聯(lián)劑和無水乙醇混合液中浸泡兩小時，再在60℃下烘干，然后加入A組分中使用。
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料由多元醇、異氰酸酯和各種助劑制得，具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能、聲學(xué)性能、電學(xué)性能和耐化學(xué)性能。尤其是其極低的導(dǎo)熱系數(shù)使它的絕熱性能遠遠優(yōu)于其它同類塑料，因此目前主要用于保溫行業(yè)。隨著其力學(xué)強度的不斷提高，它作為結(jié)構(gòu)材料用于支撐、填充等方面的前景將日趨廣闊。
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