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电工绝缘胶带阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-12-24 19:27:26
随着现代社会对电工绝缘胶带阻燃性能需求的发展,其对电工绝缘胶带阻燃剂的要求也不断更新。

我们可以借鉴塑料领域阻燃剂的选用原则,结合电工绝缘胶带阻燃剂的应用技术要求,开发新的阻燃体系,得到更多新品种的电工绝缘胶带阻燃剂产品。

含卤阻燃剂制得的电工绝缘胶带阻燃剂由于燃烧时放出有毒的卤化氢气体,其应用受到严格限制,特别是一些封闭环境的应用,如飞机、高铁、高层建筑等,要求不仅阻燃,而且烟密度要低,而这只有无卤阻燃体系才能实现,因而电工绝缘胶带阻燃剂的无卤化已成大的发展趋势。

高效复合型无卤阻燃体系。通过结合不同阻燃剂机理的无卤阻燃剂,协同发挥作用,得到高效低成本复合型无卤阻燃体系,成为电工绝缘胶带阻燃剂体系发展的热点。

将磷系阻燃剂与金属氧化物、杂多酸混配使用,可进一步提高阻燃效率。一方面磷系阻燃剂,可通过气相和凝固相阻燃机理,发挥效能,另一方面,金属氧化物、杂多酸通过催化成碳,进一步提高阻燃效能。

而将磷氮类阻燃剂与硅系阻燃剂(包括无机白炭黑)混用,除利用磷氮类阻燃剂的膨胀阻燃功效外,硅系阻燃剂一方面析出在表面形成Si-C隔绝层,保护基材,另一方面还能增加碳层的强度,提高阻燃效能。

人们通过将有阻燃作用的非卤元素(如磷、硅等)引入到压敏胶的树脂体系中,开发了本体阻燃压敏胶产品。这类产品由于没有外加粉体助剂,粘接性能、长期耐候性、电绝缘性能和涂覆性能,均具独有的优势,成为新的研发热点。

北京化工大学的研究人员将丙烯酸聚醚磷酸酯与丙烯酸酯进行自由基溶液聚合,制得具有本征阻燃性能的结合磷型丙烯酸酯共聚物溶液,然后将该溶液与油性聚磷酸铵浆料共混制得结合磷型丙烯酸酯阻燃压敏胶,所得压敏胶阻燃性能和常规性能均与进口阻燃压敏胶的性能相当。而西南科技大学的科研人员将磷腈结构引入丙烯酸树脂结构中(重量比约10%),得到阻燃性能优良的无卤阻燃丙烯酸酯PSA。

结构中同时含溴氮的阻燃剂-溴代三嗪结构阻燃剂(如:三(三溴苯基)三聚氰酸酯,TTBPC),由于分子内溴-氮元素的协同作用,阻燃效率高于普通溴系阻燃剂,可降低用量,已有人尝试使用。

溴系阻燃剂由于阻燃效率高,综合性能稳定且优良,在阻燃压敏胶中得到广泛应用。但由于成本较高,且含有卤素,因此有逐步被取代的趋势,但目前,仍占重要地位。


磷酸三苯酯tpp生产工艺

三氯氧磷直接法(热法)和三氯化磷间接法(冷法)。

(1)热法  将苯酚溶解在吡啶和无水苯溶剂中,在不超过10℃以下,缓缓加入三氯氧磷,然后在回流湿度下反应3-4h,冷却至室温后,反应物经水洗回收吡啶,用于燥硫酸钠脱水,过滤除硫酸钠,常压下蒸馏回收苯;减压蒸馏收集243-245℃/1.47KPa的馏分,经冷却、结晶、粉碎即得成品。

 ( 2 )冷法  将苯酚溶解在吡啶和无水苯溶剂中,然后于40℃下滴加三氯化磷生成,继续在70℃下通入氯气生成二氯代磷酸三苯酸,再于80℃下进行水解生成磷酸三苯酯。水解物经水洗、碱中和、浓缩后进行减压蒸馏得成品。精制方法:常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等杂质。用乙醇或乙醇与溶剂汽油的混合液进行重结晶精制。


无机类阻燃剂中典型产品是氢氧化物,包括氢氧化铝和氢氧化镁,这类阻燃剂是通过分解吸收热量,同时产生大量惰性气体,阻隔氧气,来实现阻燃的效能。

这类阻燃剂具有成本低,阻燃效果较好,低烟无卤等优势。但添加量大,在固体成分中,含量超过60%,才有阻燃效果,所以粘合剂的性能较差,以往在一些低端领域使用。

为弥补单纯无机氢氧化物阻燃性能的不足,人们通过复配气相阻燃机理的氮系阻燃剂,如MCA等,从而降低总的用量,提高效能,使其能用于一些中高端领域。

膨胀型磷氮类无卤阻燃剂。一般为II型APP(聚磷酸铵)为主的体系,APP作为酸源与碳源(季戊四醇)和气源(三聚氰胺)共同组成膨胀型阻燃体系,通过在燃烧过程中形成多孔的碳层,阻隔热与氧气,发挥阻燃作用。

这类产品成本居中,阻燃效果良好,且添加量适中,在固体成分中,添加量约40%。为了提高阻燃效率,研究人员还合成并复配一些高效成炭剂,取代普通的碳源,可大大降低阻燃剂的用量,成本也不会有明显增加。

如某公司产NHFR-100MT型膨胀型无卤阻燃剂,用于阻燃压敏胶中,性能优良。这类产品,所用的APP产品的质量,如聚合度和纯度、在水中的溶解性、对体系的粘度稳定性等,影响着其应用性能,需认真关注。

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