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阻燃劑氣相阻燃系統(tǒng)
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-9-13 16:12:36 |
本文介紹阻燃劑氣相阻燃系統(tǒng)。
阻燃劑氣相阻燃系統(tǒng)指在氣相中使燃燒中斷或延緩鏈?zhǔn)饺紵磻?yīng)的阻燃作用，下述幾種情況下的阻燃都屬于氣相阻燃。
(1)阻燃材料受熱或燃燒時能產(chǎn)生自由基抑制劑，從而使燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中斷。
(2)阻燃材料受熱或燃燒時生成細(xì)微粒子，它們能促進自由基相互結(jié)合以中止鏈 式燃燒反應(yīng)。
(3)阻燃材料受熱或燃燒時釋放出大量的惰性氣體或高密度蒸汽，前者可稀釋氧 和氣態(tài)可燃物，并降低此可燃?xì)獾臏囟?，致使燃燒中止; 后者則覆蓋于可燃?xì)馍?，隔絕它與空氣的接觸，因而使燃燒窒息?？蓳]發(fā)性、低沸點的含磷化合物，諸如三烷基氧化磷(R3PO) ，屬于氣相阻燃劑。質(zhì)譜分析表明，三苯基膦酸酯和三苯基膦氧在火焰中裂解成自由基碎片，這些自由基像鹵化物一樣捕獲H·及O·游離基，從而起到抑制燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的作用。
在紅磷的燃燒和裂解中，也形成P·，它們和聚合物中的氧發(fā)生反應(yīng)生成磷酸酯結(jié)構(gòu)。此外，膨脹阻燃體系也可能在氣相中發(fā)揮作用，其中的胺類化合物遇熱可分解產(chǎn)生NH3、 H2O和NO，前兩種氣體可稀釋火焰區(qū)的氧濃度，后者可使燃燒賴以進行的自由基淬滅，致使鏈反應(yīng)終止。
阻燃劑氣相阻燃系統(tǒng)中的凝聚相阻燃機理。這是指在凝聚相中延緩或中斷阻燃材料熱分解而產(chǎn)生的阻燃作用，下述幾種情況的阻燃均屬于凝聚相阻燃。
(1 )阻燃劑在凝聚相中延緩或阻止可產(chǎn)生可燃?xì)怏w和自由基的熱分解。
(2) 阻燃材料中比熱容較大的無機填料，通過蓄熱和導(dǎo)熱使材料不易達(dá)到熱分解溫度。
(3 )阻燃劑受熱分解吸熱，使阻燃材料溫升減緩或中止。
中文名稱：磷酸三(2-氯乙基)酯,三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)
英文名稱：Tris(2-chloroethyl) phosphate
中文別名：三氯乙基磷酸酯阻燃增塑劑;;磷酸三(β-氯乙酯);2-氯乙基磷酸雙(2-氯乙基)酯;三(β-氯乙基)磷酸酯;磷酸三(2-氯乙基)酯;TCEP;磷酸三氯乙酯
CAS RN：115-96-8
EINECS號：204-118-5
分 子 式：C6H12Cl3O4P
分 子 量：285.4898
磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃劑TCEP)用途
1.磷酸三(2-氯乙基)酯具有極佳的阻燃性，優(yōu)良的抗低溫性及抗紫外線性，其蒸氣只能在225℃以上用明火直接點燃方可燃燒，但移走火源則即刻自熄。以本品為阻燃劑不但可提高被阻燃材料的材料級別，而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗靜電性。常用于阻燃以硝基纖維和醋酸纖維為基材的油漆涂料，不飽和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛樹脂等，也可用于軟質(zhì)聚氯乙烯的增塑阻燃劑。本品用于不飽和聚酯添加量為10%～20%，在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚為原料)中可為10%左右，在軟質(zhì)聚氯乙烯中用作輔助增塑阻燃劑時為5%～10%。阻燃劑、鈾、釷、钚、锝等稀有金屬的分離溶劑或萃取劑。
2.本品廣泛用于化纖織物、醋酸纖維素作阻燃劑，除具有自熄性外，還可改善耐水性、耐寒性及抗靜電性。一般用量5～10份。本品為合成材料的優(yōu)良阻燃劑，兼具有良好的增型作用，廣泛用于醋酸纖維素、硝基纖維清漆、乙基纖維素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛樹脂等，所制得的產(chǎn)品除具有自熄性外，還可改善制品的物理性能，制品手感柔軟，也可稱為石油添加劑和稀有元素的萃取劑，并且還是阻燃橡膠輸送帶的主要阻燃材料，一般添加量為5%～10%。
3.用作添加型鹵代磷酸酯類阻燃劑和增塑劑。分子中同時含磷和氯，阻燃效果顯著，不易揮發(fā)及水解，對紫外線穩(wěn)定性好。適用于酚醛樹脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纖維素涂料的阻燃劑、聚氯乙烯阻燃性增塑劑、金屬萃取劑、汽油添加劑及聚酰亞胺加工助劑等。能夠改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗靜電性。參考用量5%～20%.
(4)阻燃材料燃燒時在其表面生成多孔炭層，此層難燃、隔熱、隔氧，又可阻止可燃?xì)膺M入燃燒氣相，致使燃燒中為維持繼續(xù)燃燒，必須具有足夠的氧氣和可燃性氣體混合物。如果熱裂解生成的自由基被截留而消失，燃燒就會減慢或中斷。含有有機溴化物作阻燃劑的阻燃熱塑性塑料發(fā)生燃燒時，存在以下反應(yīng)。
RH→R·+ H· 鏈引發(fā)
HO·+CO=CO2+H· 鏈增長(高度放熱反應(yīng))
H·+O2= HO·+O· 鏈支化
O·+HBr= HO·-+Br· 鏈轉(zhuǎn)移
HO·+HBr=H2O +Br· 鏈終止具有高度反應(yīng)性的HO·自由基在燃燒過程中起關(guān)鍵作用。當(dāng)HO·被反應(yīng)性較差的Br·取代時，自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就發(fā)生終止。
阻燃劑氣相阻燃系統(tǒng)中的中斷熱交換阻燃機理。這是指將阻燃材料燃燒產(chǎn)生的部分熱量帶走，致使材料不能維持熱分解溫度，因而不能維持產(chǎn)生可燃?xì)怏w，于是燃燒自熄。例如，當(dāng)阻燃材料受強熱或燃燒時可熔化，而熔融材料易滴落，因而將大部分熱量帶走，減少了反饋至本體的熱量，致使燃燒延緩，最后可能終止燃燒。所以，易熔融材料的可燃性通常都較低，但滴落的灼熱液滴可引燃其他物質(zhì)，增加火災(zāi)危險性。
阻燃劑的生產(chǎn)和應(yīng)用在經(jīng)歷了八十年代初的蓬勃發(fā)展后，已進入穩(wěn)步發(fā)展階段。隨著我國合成材料工業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，阻燃劑在化學(xué)建材、電子電器、交通運輸、航天航空、日用家具、室內(nèi)裝飾、衣食住行等各個領(lǐng)域中具有廣闊的市場前景。此外，煤田、油田、森林滅火等領(lǐng)域也促進了我國阻燃、滅火劑生產(chǎn)較快的發(fā)展。我國阻燃劑已發(fā)展成為僅次于增塑劑的第二大高分子材料改性添加劑。近幾年，我國阻燃劑的生產(chǎn)和消費形勢持續(xù)發(fā)展，國內(nèi)阻燃劑消費量急劇上升，增加的市場份額主要來源于兩個方面：電子電器和汽車市場。
國內(nèi)阻燃劑的品種和消費量還是以有機阻燃劑為主，無機阻燃劑生產(chǎn)和消費量還較少，但發(fā)展勢頭較好，市場潛力較大。阻燃劑中最常用的鹵系阻燃劑雖然具有其他阻燃劑系列無可比擬的高效性，但是它對環(huán)境和人的危害是不可忽視的。
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