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常用阻燃剂的种类

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-1-1 13:23:23
常用阻燃剂的种类之含卤化合物。有机类和无机类含卤阻燃剂的作用机理是类似的,都是捕捉活性自由基。在高温下含卤阻燃剂分解产生的卤原子与聚合物反应生成卤化氢。卤化氢与活性自由基或氢原子反应,生成水或氢气,从而中断了链式氧化过程,使燃烧减缓以至停止。

常用阻燃剂的种类之含磷化合物。磷化物的阻燃效果相当大,燃烧时生成的偏磷酸可以聚合成稳定的多聚态,成为塑料的保护层,隔绝氧和可燃物,磷酸能促进塑料碳化。当磷和卤素共存时阻燃效果更大,两者反应生成的卤化磷具有较大的蒸气密度,覆盖于火焰表面可隔绝氧气和冲淡可燃物,同时产生卤化氢又可以捕捉活性自由基。

常用阻燃剂的种类之三氧化二锑与卤化物。三氧化二锑本身并无阻燃效果,但在卤化物的存在下却显示了很大的协同效果。因为两者在塑料表面层反应生成了挥发性的卤化物和卤氧化锑,它们的挥发可以吸收热量,同时产生气体可以隔绝氧气和稀释可燃物。
其它阻燃剂比如氢氧化铝、硼化合物和氢氧化镁等。

根据塑料阻燃化的方法不同,可将阻燃剂分为添加型和反应型两大类。添加型阻燃剂是塑料成型过程中将其直接掺入塑料中,阻燃剂与塑料是单纯的物理混合,多用于热塑性塑料。反应型阻燃剂在塑料合成过程中作为单体原料之一,通过化学反应使其成为塑料分子链的一部分。

塑料中应用的部分阻燃剂

PVC本身有自熄性,但是PVC的软质制品由于配用了大量的可燃性增塑剂而变得易燃了。为了阻燃,一般使用三氧化二锑及其与氯化石蜡并用,或使用磷酸酯类增塑剂。

聚烯烃塑料使用的最有代表性的阻燃剂是含卤化合物与三氧化二锑并用。

苯乙烯类树脂一般采用含卤磷酸酯和有机溴化物作为阻燃剂。

酚醛树脂的氧指数为30%,一般可不用阻燃剂,但必要时可以用含卤磷酸酯、有机卤化物与三氧化二锑等。

耐燃性是塑料安全性的一个重要指标。阻燃剂的使用对材料的阻燃性能有着极大的影响。材料不同,阻燃剂的成分和含量就千变万化。制造商应该在大量的试验中确定合适的阻燃剂和含量,以使材料通过耐燃性试验,从而保证塑料产品的防火安全性。


磷酸三苯酯tpp是种含磷元素的无卤环保型阻燃剂,面上大多数产品为自色片状结晶,改产品为自色结晶性粉末,也更用于溶解于有机溶剂,TPP不溶于水,溶于苯、氯仿、醚和而酮,微溶于Z醇。微具芳香气味,微有潮解性,不易燃烧。熔点约50℃,受热时快速熔化成箍状,润精效果极佳,常作为阻燃增塑润精剂使用。它在许多塑料和树脂用作阻燃剂,如酚醛树脂,环氧树酯等。


用于棉、麻、粘胶等纤维素纤维以及涤纶织物的耐久阻燃整理剂,目前主要是含磷、氮、卤素类的化合物,如常见的Proban、Pyrovatex、Fyrol一76等工艺。由于在纤维素纤维上获得耐久性的方式均依赖于N一羟基反应体系,特别是为提高阻燃织物的耐洗性,需加入较多量的交联剂树脂,造成织物上的游离甲醛质量分数较高,因此,游离甲醛问题不可避免。

近来,新的环保要求和法规不断被世界各国执行,传统的加工方式受到挑战,开发新型无甲醛阻燃剂成为当务之急。水性聚氨酯是以水作为介质的聚氨酯分散体,具有不燃、无毒、不污染环境、节能及易加工等特点,随着环保法规和环保意识的加强,水性聚氨酯越来越受到人们的关注,其发展前景极为广阔。

制备方法主要有乳化法、封端法、溶液法、固体分散法等,封端法是用一种或几种复合低分子质量的含活泼氢的化合物将预聚体的一NcO基团保护起来,然后在水中分散,在一定温度下或特种催化剂下解封,使一NCO基重新释放出来,与纤维上亲核取代基及自身水解后的多元胺交联成高分子而获得耐久整理效果。

早在70年代,CSIRO就NaHSO 封端法研制出新型的用于羊毛抗缩的水溶性聚氨基甲酰磺酸钠(Pcs),并取得了相关专利。PCS产品在涂料、织物的处理剂、粘结剂、皮革装饰剂等方面得到了广泛的应用。阻燃聚醚多元醇广泛用于塑料、泡沫及其它聚氨酯制品,具有优良的阻燃性能,氧指数达到32以上。

用阻燃性聚醚与异氰酸酯经封端法合成的水性聚氨酯在达到解封温度以后,释放出一NCO基团,在纤维表面交联成膜或与纤维活性基团结合,产生耐久的阻燃整理效果,且不释放有毒、有害的物质,符合生态纺织品的发展趋势。

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