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红磷类阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-10-31 10:48:44
红磷类阻燃剂近年来已成为十分重要的阻燃剂,由于其含磷量高,阻燃效果好,其产量逐年上升,以日本磷化学公司为例,1991年红磷阻燃剂的销量达400t以上,预计每年将以20%的速度递增。

红磷类阻燃剂用于聚乙烯时,用量为10%就能 达V-0级,而其它阻燃剂达到相同的效果用量就较大。

近年来,红磷类阻燃剂作为主要基干阻燃剂的微胶囊型阻燃剂获得较快发展,它不含卤素、低烟、低毒、与树脂相溶性好、制品阻燃性好且物化性能优良。如用密胺甲醛缩聚反应所得的树脂进行红磷微胶囊化;用三聚氰胺甲醛树脂、聚乙烯醇、氢氧化铝包覆红磷等。

由文献可知,采用无机物Al(OH)3包覆的方法,再将包覆红磷用酚醛树脂微粒胶囊化处理,得到Al(OH)3和酚醛树脂双层包覆的微胶囊化红磷阻燃剂。因红磷阻燃剂本身的棕红色,使其只适用于深色材料。而微胶囊化红磷作为一种高性能、低价格的阻燃剂,也可用于高岭土等填料聚乙烯当中。

另外,采用钛或铝的氧化物及有机树脂对红磷颗粒表面涂覆,也可得到稳定化的红磷阻燃剂。

有协同效应的红磷与Al(OH)3阻燃体系

红磷与Al(OH)3并用有显著的协同效应122。一方面是由于氢氧化铝的化学冷却作用及释出的水蒸气加强了对燃烧区反应物的稀释作用,从而使阻燃效果提高;另一方面氢氧化铝达到一定用量时,供水充分,使红磷在燃烧时的氧化产物迅速变成磷酸,磷酸缩合成玻璃状覆盖物(聚偏磷酸),充分发挥了红磷的凝聚相阻燃作用。因其主要在凝聚相阻燃,而不是通过干扰气相中可燃性气体的燃烧而阻燃,因此有突出地抑烟效果。

红磷/Al(OH)3的高阻燃性使体系中填料含量大大减少。如加入少量红磷,可使Al(OH)3的用量从单独使用时的50%降至10%,因而力学性能和加工流动性比单用氢氧化铝要好的多。Al(OH)3还是红磷的氧化抑制剂,有明显的稳定红磷的作用,Al(OH)3也可掩盖红磷的颜色。

溴)锑阻燃体系尽管力学性能和加工流动性要比红磷/氢氧化铝体系好些,但该体系发烟量大,且溴化氢气体有刺激性和腐蚀性。因此,红磷/氢氧化铝阻燃剂是一种高效聚乙烯无机阻燃体系。


磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)

Cas号:115-86-6

海关编码HS:29199000

产品最重要的指标:白色片状结晶体,含量≥99%,熔点≥48℃,酸值≤0.1,游离酚≤0.1%

退税:目前磷酸三苯酯阻燃剂TPP退税为9%

原材料:以三氯氧磷、三氯化磷、苯酚。

属于几类危险品:以9类危险品出口。


除包覆外﹐铝锌也能降低红磷氧化速度。金属氢氧化物是红磷氧化的抑制剂﹐因此红磷中常常加入氢氧化铝以使红磷稳定化。红磷的阻燃效果与被阻燃物有关。例如红磷阻燃非含氧聚合物HDPE的氧指数与红磷的用量成正比﹐而阻燃含氧聚合物PET的氧指数与红磷用量的平方根成反比。

磷系阻燃剂的主要作用是,借热分解生成聚磷酸的脱水碳化层,而赋予阻燃效果。

常用的无机磷系阻燃剂有磷酸酯、含卤磷酸酯、多磷酸盐、红磷等;有机磷系则包括磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯等。

磷系阻燃剂特征为:(1)可配制无卤配方;(2)可改良成型时的加工流动性;(3)与卤系相比,毒性气体和腐蚀性气体的生成量较低;(4)与树脂相溶性较佳,可维持透明性。
其它磷系阻燃剂:

(1)由文献142可知,一种以多磷酸铵为基体的膨胀型阻燃剂,可用于聚烯烃。该膨胀型磷系阻燃剂由于具有低烟、低毒、不含卤素和锑,因此该体系是开发无卤化聚乙烯阻燃剂途径之一。(2)由文献182可知,用于超高分子量聚乙烯(分子量在150万以上)的复合阻燃剂,是由有机含溴阻燃剂、三氧化二锑、氢氧化镁、氯化聚乙烯、红磷、偶联补强剂等经分散混合制得,该剂使超高分子量聚乙烯的阻燃性能达到FV-0级,可用于纺织机械备件和煤矿(如溜煤槽)等方面。

红磷在聚合筘的用量有一极限值﹐通常在8%-10%之间﹐用量再高可能引起阻燃性能的下降。红磷虽然有较高的阻燃效率﹐但单独使用红磷很难达到阻燃要求﹐所以通常与其它阻燃剂配合使用。聚铣胺是红磷阻燃的主要对象之一.

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