|
|
|
阻燃劑按化學(xué)組成分類
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-10-10 13:07:37 |
按化學(xué)組成的不同，阻燃劑大致可以分為鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、無機阻燃劑三大類。
阻燃劑按化學(xué)組成分類（一） 鹵系阻燃劑
鹵系阻燃劑品種最多，應(yīng)用面也最廣。鹵系中的氟化物由于價格高、阻燃效力差，非特殊情況一般極少作阻燃劑使用。碘化物雖然阻燃效力好，但由于不穩(wěn)定、易分解，而且價格高，因而也很少使用。唯有氯、溴才是作為鹵系阻燃劑中最重要、最普遍的元素。
當(dāng)前由于我國氯氣過剩，開發(fā)性能優(yōu)良的含氯或氯—溴兼有的阻燃劑，對防止高聚物引起火災(zāi)有著無法估計的經(jīng)濟意義和現(xiàn)實意義。
實驗表明，鹵系阻燃劑在單獨使用時，往往很難達到理想的阻燃效果，除非增加阻燃劑的用量。可是阻燃劑用量加大，又給高聚物的機械性能、加工性能帶來不良影響。為解決這一矛盾，人們嘗試添加一些其他物質(zhì)同鹵系阻燃劑混合使用，就可以較少用量獲得較好的阻燃效果——這就是協(xié)同效應(yīng)，常用的增效劑有Sb、N、P等化合物、最常見的增效劑是Sb2O3。在表一中同時列出了一些增效劑。
阻燃劑按化學(xué)組成分類（二）磷系阻燃劑
磷系阻燃劑的特點是阻燃效力高，但由于它對高聚物的機械加工性能影響較大，因而不如鹵系阻燃劑使用廣泛。磷系阻燃劑包括無機磷阻燃劑和有機磷阻燃劑兩大類。
1．無機磷阻燃劑：最常用的是紅磷和聚磷酸銨。聚磷酸銨單獨使用或與鹵代物并用時，阻燃效果不大，當(dāng)同其他磷化物或氯化物并用時，阻燃效能明顯提高。
在燃燒時，會發(fā)生以下變化：磷化合物→磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸，聚偏磷酸玻璃體覆蓋于燃燒體表面，隔絕空氣。對于含氧的高聚物，聚偏磷酸還具有脫水作用，使高聚物脫水分解，生成致密的炭化層，使燃燒終止。
2．有機磷阻燃劑：這類阻燃劑主要包括磷酸酯、亞磷酸酯、磷化合物及鹵化磷等。這些化合物大多同氮、溴化合物并用以提高阻燃效果。如聚丙烯中添加4．5％氯化石蠟，4．5％亞磷酸乙烯酯，可通過ASTM—D635—56T燃燒試驗，如果不加氯化石蠟，即使加入15％亞磷酸乙烯酯，也達不到以上的阻燃效果。
磷化合物的一個突出優(yōu)點是防熔滴、發(fā)煙少，其中效果最佳的是鹵化磷，若與聚磷酸銨并用，效果更好。
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℃下進行水解生成磷酸三苯酯。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進行減壓蒸餾得成品。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行重結(jié)晶精制。
阻燃劑按化學(xué)組成分類 （三）其它無機阻燃劑
有機阻燃劑大多都有毒性、腐蝕性、發(fā)煙性等缺點，而且價格較貴；無機阻燃劑恰恰可以彌補這些缺陷。一般無機阻燃劑往往兼有阻燃、消煙兩種功能。因此近年來無機阻燃劑得到了迅速發(fā)展。除了前面提到的Sb、P無機物外，還有含AL、Mg、B、Mo、Zn等的無機物。這些無機物阻燃劑大多是吸熱失水，水蒸汽起冷卻和稀釋可燃?xì)怏w的作用，從而抑制燃燒的進行。
1．鋁化合物：主要品種是AL（OH）3，當(dāng)外界溫度達到190℃時，AL（OH）3開始失水。但由于它的失水溫度太低，不大適合于高聚物用。由于氧化鋁來源豐富，價格低廉，具有阻燃劑、消煙劑和填充劑三重功能，所以仍不失為一個有發(fā)展前途的阻燃劑。
2．硼化合物：硼化合物是一類品種較多的阻燃劑，有硼酸鋅、硼酸銨、硼酸、硼砂、偏硼酸鋇等。其阻燃機理除同AL（OH）3一樣吸熱失水外，還具有同磷化合物類似的“膜效應(yīng)”，生成一層固熔體覆蓋在高聚物表面，產(chǎn)生阻燃效果。硼酸鋅與Sb2O3等量并用，阻燃效果可超過它們單獨使用的任何一個，而且發(fā)煙量少、價格低，硼酸鋅的價格只有Sb2O3的三分之一左右，是一種理想的Sb2O3代用品。
3．氫氧化鎂是高分子材料的添加型無機阻燃劑，與其它無機阻燃劑相比，氫氧化鎂具有較多優(yōu)點：（一）氫氧化鎂具有阻燃、消煙和填充三重功能，賦予材料無煙性、無腐蝕性，能獲得更優(yōu)良的阻燃和消煙效果；（二）氫氧化鎂在生產(chǎn)、使用和廢棄過程中均無有害物質(zhì)排放，不造成環(huán)境污染；（三）氫氧化鎂的初始熱分解溫度為340℃，490℃分解完全，比氫氧化鋁的分解溫度高140℃。它的總吸熱量為44.8KJ/mol，比氫氧化鋁的總吸熱量約高17%。因此，它能承受更高的加工溫度，有利于在產(chǎn)品生產(chǎn)中加快擠塑速度，縮短模塑時間；（四）氫氧化鎂在燃燒分解時除自身進行脫水外，還能促進聚合物的成碳作用，形成保護層，發(fā)揮出更好的阻燃效果；（五）氫氧化鎂與其它阻燃劑配合使用表現(xiàn)出良好的阻燃協(xié)同效應(yīng)。
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|擴鏈劑|交聯(lián)劑
