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红磷复合类阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-9-24 10:44:49
磷系阻燃剂分为有机磷系阻燃剂和无机磷系阻燃剂。有机磷系阻燃剂主要有磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三酯、磷酸甲苯二苯酯、丙苯系磷酸酯、丁苯系磷酸酯、以及磷酸三酯等,常用的无机磷系阻燃剂有红磷复合类阻燃剂、磷酸酯阻燃剂、磷酸铵盐阻燃剂、聚磷酸铵阻燃剂、多磷酸酯盐阻燃剂等。

Wang等利用傅立叶红外光谱仪、裂解气相色谱仪、TGA等对红磷复合类阻燃剂的研究,红磷协同Mg(OH)2阻燃LLDPE,结果表明红磷和Mg(OH)2不仅增加了LLDPE的热氧稳定性,而且LLDPE链断裂后的产物的分子量也都很高。

红磷复合类阻燃剂系红色至紫红色粉末,因其仅含磷元素,所以同其它磷化合物相比,红磷的阻燃效率要高。据文献报道含8%红磷的HDPE其阻燃级别就可以达到UL294V20级。

然而红磷也存在同聚乙烯树脂的相容性差、易吸湿、颜色太深、容易产生膦化氢有毒气体等不足。为了克服上述缺点,目前普遍的做法是对红磷进行包覆或微胶囊化处理。在对红磷进行微胶囊化处理后,可以提高其同树脂的相容性,降低其吸湿性。

可用于红磷包覆的材料有蜜胺树脂、三聚氰胺甲醛树脂及聚乙烯醇等。据文献资料报道中国科学技术大学火灾科学国家实验室同安徽省化工研究院合作研究的微胶囊化红磷在红磷表面干燥后形成致密的膜,同普通红磷相比,微胶囊化红磷在着火点、吸湿性方面都有明显改善。

Chiang等利用氩等离子体先处理LDPE得到PLDPE再将其同极性马来酸酐接枝PLDPE2g2MAH然后加入磷系阻燃剂对其进行阻燃处理并测定其氧指数。实验结果表明当阻燃剂的添加量为32%(wt)时LOI为3415,而且在阻燃剂用量不变的条件下LOI随接枝比率的提高而升高。

总之,虽然磷系阻燃剂的阻燃效果较好,但由于磷系阻燃剂大都耐水性差,且同聚烯烃的相容性也不好,导致阻燃制品的力学性能差,故目前在聚烯烃材料中应用不是太多。



磷酸二苯基异癸酯(阻燃剂DPDP)

优点:良好的阻燃性能。

改善加工性能。

低挥发性。 

主要性能:

外观:清澈,油状液体

气味:基本无味

磷酸二苯基异癸酯(阻燃剂DPDP)产品用途

用于PC、PVC、PVA、CA、CAB、CN、EC、EPOXY、酚醛树脂、腈类树脂中、在丙烯酸类树脂、乙烯树脂中做阻燃增塑剂具有低挥发性的优势,用在聚氯乙烯墙纸、板材和膜状物中具有好的耐寒性。

化学分类:磷酸二苯基异癸酯,Diphenyl isodecyl phosphate(S148、390、DPDP)

磷酸二苯基异癸酯,Diphenyl isodecyl phosphate(S148、390、DPDP)能增强PVC的低温适应性,效果几乎同等于DOP。

磷酸二苯基异癸酯,Diphenyl isodecyl phosphate(S148、390、DPDP)为高效磷酸酯增塑剂,具有自熄阻燃性能,经济实惠。它适用于特别重视安全的产品,如装饰性家具,公共运输系统中的物件、护墙物及电线保护层。

磷酸二苯基异癸酯,Diphenyl isodecyl phosphate(S148、390、DPDP)用于假塑型PVC-塑胶配方时,能提供极好的粘度稳定性。添加了产品后的阻燃型产品比加入其它芳香磷酸酯的产品具有更好的耐低温性能并且更柔软,结合了DOP的易加工和高效性以及磷酸酯的阻燃性,因此它可以等量的替换DOP,从而使最终产品具有阻燃性能,而同时又保持其它特性不变。

特别适用于低温下须具有阻燃性和柔韧性而同时在高温下又能减缓老化的低温型乙烯类电线电缆保护层。

在邻苯二甲酸酯类增塑剂如DOP中加入10-15%的磷酸二苯基异癸酯,Diphenyl isodecyl phosphate(S148、390、DPDP)可显著提高薄膜的光稳定性和户外耐候性、耐菌性。

与天然及合成橡胶相溶性非常好,加入15-20份磷酸二苯基异癸酯,Diphenyl isodecyl phosphate(S148、390、DPDP)能改善氯丁橡胶、丁腈橡胶及丁苯橡胶的加工性能和阻燃性能。

磷酸二苯基异癸酯,Diphenyl isodecyl phosphate(S148、390、DPDP)是硝基漆合氯化橡胶漆的优良增塑剂,它和丙烯酸类产品,与PMMA的相溶性也非常好。


目前最常用的金属化合物阻燃剂是Sb2O3(ATO),它单独使用时,阻燃效果一般,可以说不能归入阻燃剂。一般同卤化物等其它阻燃剂并用,具有优良的阻燃效果和抑烟效果,因此,可用做卤系阻燃剂的阻燃协效剂。此外,Sb2O3的粒度越细,阻燃效果越好,添加量也越少。因Sb2O3的价格太高,近年来开发了Sb2O3的代用品,如硼酸锌、氧化锌、氧化铁、氧化锡、锡酸锌、羟基锡酸锌等。

金属硼化物一般为硼酸锌系水合物,在290~450℃时会释放出1315%的结晶水,并吸收热量503JΠg。其作为阻燃剂可以单独使用,是Sb2O3的廉价替代物。同Sb2O3一样,单独作用时阻燃效果并不 好,一般同其它阻燃剂协同加入。

膨胀性阻燃剂(IFR) 并不是单一的阻燃剂品种,而是以磷、氮、碳为主要成份的无卤复合阻燃剂,它不含卤素,也不采用Sb2O3做协效剂,其体系内自身具有协同作用。由于此类阻燃剂在受热时发泡,所以称为膨胀性阻燃剂。

含有膨胀性阻燃剂的塑料在燃烧时表面会生成炭质泡沫,起到隔热、隔氧、抑烟、防融滴等功效,具有优良的阻燃性能,又具有无卤、低烟、低毒、防滴落和无腐蚀性气体等优点,符合未来阻燃剂的发展方向,具有十分广阔的发展前景。目前在我国应用较少,国外已初具规模。

膨胀性阻燃剂一般由三部分组成:酸源、炭源、气源。具体三组分如下:

(1)酸源又称为脱水剂、催化剂或炭化促进剂。一般为无机酸或无机酸化合物,可与树脂作用,促进炭化物的生成; 

(2)炭源又称为成炭剂。主要为一些含碳量较高的多羟基化合物或碳水化合物;

(3)气源又称为发泡剂,可释放出惰性气体。为含氮类化合物,如胺类和酰胺类,氮类化合物除起到发泡作用外,对炭化层的形成也有促进作用。

对于具体的膨胀性阻燃剂,上述三组分不一定都有,有时只需加入一种或几种。如聚乙烯树脂,其本身为碳氢化合物,可充当成炭剂,体系内只需加入发泡剂和脱水剂即可。

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