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材料的阻燃,就是在材料中加入一種物質(zhì)(通稱阻燃劑)而增加其阻燃性,以便阻止或延緩其燃燒的可能性。材料的阻燃分為不耐久阻燃整理劑、半耐久阻燃整理劑和耐久性阻燃整理劑。前兩種阻燃劑都不常用,后一種阻燃劑比較實(shí)用。目前阻燃劑的品種有三大類,即無機(jī)阻燃添加劑、鹵系阻燃添加劑、磷系阻燃添加劑。下面主要介紹一下磷系阻燃添加劑。
磷系阻燃添加劑是阻燃劑中的一個(gè)大家族,它廣泛應(yīng)用于各種材料的阻燃,包括塑料、橡膠、紙張、木材、涂料及紡織品等,磷系阻燃添加劑因其*低毒性受到重視,磷系阻燃添加劑在織物阻燃中得到廣泛應(yīng)用。
無機(jī)磷阻燃劑很早就應(yīng)用于織物阻燃中,其主要品種有紅磷、磷酸銨、磷酸鈉、磷酸等。這些無機(jī)阻燃劑價(jià)格低廉,易溶于水,因此整理方法簡單,但也有添加量大、手感差、耐洗性差等缺點(diǎn)。和無機(jī)磷阻燃劑相比,有機(jī)磷阻燃劑對聚合物的物理機(jī)械性能影響較小,并且和聚合物的相容性好,因此近年來倍受人們的青睞。我國目前對有機(jī)磷的開發(fā)和研究進(jìn)行的較多,但真正能投入生產(chǎn)形成產(chǎn)品的尚不多見,因此,有機(jī)磷在我國具有很好的發(fā)展前景。
有機(jī)磷阻燃劑包括磷(膦)酸酯、亞磷酸酯、有機(jī)磷鹽、氧化磷、含磷多元醇等。但應(yīng)用*多的則是磷(膦)酸酯及其聚合物。氮磷阻燃劑在天然纖維織物阻燃中有著舉足輕重的作用。氮磷阻燃劑多用于棉纖維的阻燃整理,磷元素能促進(jìn)棉纖維脫水成碳,而氮元素對提高磷元素的阻燃性能具有協(xié)同效應(yīng),因此許多氮磷阻燃劑應(yīng)用于棉纖維的阻燃都有不錯(cuò)的效果。
磷和氮的協(xié)同效應(yīng)機(jī)理研究還不夠完善,有關(guān)報(bào)道說氮可能從三個(gè)方面提高磷的阻燃效率:(1)氮和磷在燃燒過程中首先形成磷酰胺結(jié)構(gòu),磷酰胺更易與纖維素發(fā)生酯化反應(yīng),這種酯的熱穩(wěn)定性好。(2)氮原予的存在利于磷系阻燃劑分解形成聚磷酸,起到很強(qiáng)的催化脫水作用。(3)含氮化合物和磷酸結(jié)合,在火焰中有吹脹作用,可使纖維發(fā)生膨化,形成焦炭。我們知道,尿素和其他相類似的含氮化合物可促使纖維素纖維的磷?;?,改善阻燃作用,其中包括緩沖強(qiáng)力的損失,改善耐洗性,提高纖維素纖維的磷酰化速率,而且可以較低的含磷量達(dá)到滿意的阻燃效果。一般認(rèn)為磷酸鹽及有機(jī)磷化合物的阻燃作用,是由于它可與纖維分子中的羥基(特別是第六位碳原子上的羥基)形成酯,阻止左旋葡萄糖的形成。并且進(jìn)一步使纖維素脫水,生成不飽和雙鍵,促進(jìn)纖維素分子形成交聯(lián),增加碳狀物的形成。
磷酸三苯酯(阻燃劑T )Cas號:115-86-6海關(guān)編碼HS:29199000產(chǎn)品*重要的指標(biāo):白色片狀結(jié)晶體,含量≥99%,熔點(diǎn)≥48℃,酸值≤0.1,游離酚≤0.1%退稅:目前磷酸三苯酯阻燃劑T 退稅為9%原材料:以三氯氧磷、三氯化磷、苯酚。屬于幾類危險(xiǎn)品:以9類危險(xiǎn)品出口。TCE 含磷和氯兩種阻燃元素,并共存于一體,所以磷作為固相覆蓋層,氯和氯化氫作為氣相覆蓋層,能夠有效地協(xié)同抑制火焰的蒸發(fā)燃燒和分解燃燒過程,從而達(dá)到阻燃防火的目的。夏新年等首先通過苯甲醛與異丁醛反應(yīng)得到1-苯基-2,2-二甲基-1,3-丙二醇,再與三氯化磷作用生成5,5-二甲基-4-苯基-2-氧代-1,3,2-二氧磷雜環(huán)已烷膦酸酯(D OD ),然后和對苯二醌(BQ)的加成反應(yīng)得到一種含磷雙酚:2-(5,5-二甲基-4-苯基-2-氧代-1,3,2-二氧磷雜環(huán)已烷膦酸酯基)-對苯二酚(D ODB),固化DGEBA后,得到含磷環(huán)氧樹脂。UL-94垂直測試達(dá)到V-0級,可用于電子行業(yè)的半導(dǎo)體封裝。
Toldy等采用 OCl3分別與乙二胺和乙二醇胺反應(yīng)得到含磷二胺,并用之固化環(huán)氧樹脂,磷含量達(dá)到3%就能得到LOI為33,960℃易燃指數(shù)(GWFI)值,且達(dá)到UL-94V-0的含磷環(huán)氧樹脂。熱釋放的峰強(qiáng)度只有未阻燃環(huán)氧樹脂的1/10,熱釋放的時(shí)間也延長,適用于對材料性質(zhì)要求嚴(yán)格的電子行業(yè)。紅磷的應(yīng)用要注意微?;捅砻姘?,這樣使它在高聚物中有較好的分散性,與高聚物的相容高性好,不易遷移,能保持高聚物難燃性能。磷系阻燃劑羧酸烷基磷酸(S ―FRⅡ)是聚酯纖維用共聚型磷系阻燃劑。聚酯與次磷二酸衍生物以及化學(xué)元素表中第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ族中至少一種金屬元素的氧化物共聚來生產(chǎn)阻燃聚酯纖維。
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