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阻燃劑應(yīng)用
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-11-22 10:26:33 |
氫氧化鋁、氫氧化鎂是無機(jī)阻燃劑中的主力軍，尤其當(dāng)某些領(lǐng)域內(nèi)提倡無鹵阻燃時(shí)，它們就會(huì)成為第一選擇。由于無機(jī)阻燃劑需要添加的量很大，在某些特殊的情況下阻燃劑應(yīng)用會(huì)超過高聚物本身的量，因此，勢(shì)必對(duì)高聚物的物理機(jī)械性能產(chǎn)生非常大的影響，這就要求對(duì)無機(jī)阻燃劑作出處理，即微?；?、表面活化。
微?；哪康氖亲屗鼈?cè)诟呔畚镏蟹稚⒕鶆?，在體相中處處起到阻燃作用。實(shí)驗(yàn)證明，要達(dá)到同一阻燃標(biāo)準(zhǔn)，微粒化可適當(dāng)減少用量。另外表面活化就是為了使無機(jī)阻燃劑與高聚物之間相容性好，這樣可以減輕由于大量無機(jī)阻燃劑加入而使高聚物本身機(jī)械強(qiáng)度的下降。最近有些文章談及無機(jī)納米粒子的阻燃優(yōu)越性，我們的工作經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，這些納米粒子的添加或許對(duì)改善機(jī)械強(qiáng)度有好處，但對(duì)阻燃性能不會(huì)有太大影響。
因?yàn)闊o機(jī)阻燃劑阻燃機(jī)理是通過受熱分解釋放水蒸氣來降低體系溫度，同時(shí)水蒸氣又稀釋了可燃性氣體來達(dá)到阻燃效果，它是以水蒸氣的量來決定它的阻燃效果，因此與阻燃劑的量有關(guān)，與阻燃劑是否納米粒子無關(guān)，一般來講無機(jī)阻燃劑的粒徑分布在2μm5μm之間已足矣。
膨脹型阻燃劑是近年來開發(fā)的以磷、氮為主要組成的阻燃劑，含這類阻燃劑受熱時(shí)，表面能形成一層致密泡沫炭層，起到隔熱、隔氧、抑煙，又能防止熔滴，具有良好的阻燃性能。
我國自1992年就開始有研究成功的報(bào)告，至今有多個(gè)研究單位從事這方面的開發(fā)，但仍未見工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)報(bào)道。
一直沒有達(dá)到規(guī)模生產(chǎn)的原因可能有兩個(gè):一是產(chǎn)品中留有尚未反應(yīng)的無機(jī)酸，反映在阻燃制品表面有吸潮現(xiàn)象;另外一個(gè)就是n p膨脹型阻燃劑是一些大分子化合物合成，其最后一步是固相反應(yīng)，它的傳質(zhì)、傳熱過程太復(fù)雜而至今工業(yè)化有一定困難。最后關(guān)于無機(jī)阻燃劑需要說明的是，歷來有人將三氧化二銻歸于這一類，但嚴(yán)格來講，三氧化二銻本身不是阻燃劑，它只是與鹵素類阻燃劑合用的協(xié)效劑。
磷酸三苯酯tpp原材料是三氯氧磷、三氯化磷、苯酚，利用三氯氧磷直接熱法和三氯化磷冷法磷 ，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tpp。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進(jìn)行減壓蒸餾得成品。
含氮阻燃劑受熱時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)，具有吸熱、降溫和稀釋等作用。含氮阻燃劑主要是蜜胺及其衍生物和相關(guān)的雜環(huán)化合物，主要有三聚氰胺、三聚氰胺磷酸鹽等，因?yàn)樗幕瘜W(xué)性質(zhì)與尼龍相似，所以它比含鹵阻燃劑和紅磷更優(yōu)越。蜜胺本身就能使尼龍的混合物達(dá)到V-O級(jí)。與各種鹵系衍生物、金屬氧化物、某些有機(jī)磷酸或堿金屬、堿土金屬鹽一起使用，阻燃非常有效。有用于玻璃增強(qiáng)的尼龍66的Melapur2o0(磷酸蜜胺)，加入后，使聚酞胺的熱穩(wěn)定性降低，因此在擠壓模型時(shí)要注意溫度控制。與含鹵添加劑和紅磷不同，含氮物使得聚酰胺滴落。
該產(chǎn)品阻燃劑應(yīng)用于環(huán)氧樹脂，聚氨酯，聚烯烴和尼龍等材料的阻燃，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性盒與高分子良好的相容性，由于與其鍵合性質(zhì)與聚酰胺相似，因此尤其適合于各種聚酰胺制品的阻燃。
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。國外的膦酸酯產(chǎn)品包括：Pyrovatex為N- 羥甲基丙酰胺類甲基膦酸酯，Antiblaze 為環(huán)中膦酸酯。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 是近年開發(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，阻燃劑應(yīng)用時(shí)添加量為常用阻燃劑的一半時(shí)就能發(fā)揮同樣的功效。
鎢配合物金屬鈦、鋯、鎢等配合物都有阻燃性能，但這些配合物各自的合成工藝和生產(chǎn)成本各不相同。從經(jīng)濟(jì)，簡便，高效的角度，鎢配合物應(yīng)用較多。鎢酸鈉、酒石酸合成鎢陰離子配合物阻燃劑。該阻燃劑再酸性介質(zhì)中能與帶正電荷的羊毛織物離子鍵結(jié)合，獲得具有較好耐洗性的阻燃效果。
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