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环氧树脂含氮阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-11-23 10:58:47
环氧树脂含氮阻燃剂受热时发生分解反应,具有吸热、降温和稀释等作用。环氧树脂含氮阻燃剂主要是蜜胺及其衍生物和相关的杂环化合物,主要有三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐等,因为它的化学性质与尼龙相似,所以它比含卤阻燃剂和红磷更优越。

蜜胺本身就能使尼龙的混合物达到V-O级。与各种卤系衍生物、金属氧化物、某些有机磷酸或碱金属、碱土金属盐一起使用,阻燃非常有效。有用于玻璃增强的尼龙66的Melapur2o0(磷酸蜜胺),加入后,使聚酞胺的热稳定性降低,因此在挤压模型时要注意温度控制。与含卤添加剂和红磷不同,含氮物使得聚酰胺滴落。

环氧树脂含氮阻燃剂应用于环氧树脂,聚氨酯,聚烯烃和尼龙等材料的阻燃,具有优异的热稳定性盒与高分子良好的相容性。

膦酸酯阻燃剂是很有发展前途的一种阻燃剂,由于膦酸酯分子中存在C- P 键, 所以其稳定性非常好,有非常好的耐水性、耐溶剂性。国外的膦酸酯产品包括:Pyrovatex为N- 羟甲基丙酰胺类甲基膦酸酯,Antiblaze 为环中膦酸酯。国内也对膦酸酯进行了研究,合成出的膦酸酯有N,N- 对苯二胺基(2- 羟基)二苄基膦酸四乙酯、甲基膦酸二甲酯(DMMP),其中DMMP 是近年开发出来的一种添加型阻燃剂。DMMP是以亚膦酸三甲酯为原料,在催化剂作用下发生异构化反应,经过分子重排制得。DMMP最显著的特点是含磷量高达 25%,阻燃效果非常好,阻燃剂应用时添加量为常用阻燃剂的一半时就能发挥同样的功效。

钨配合物金属钛、锆、钨等配合物都有阻燃性能,但这些配合物各自的合成工艺和生产成本各不相同。从经济,简便,高效的角度,钨配合物应用较多。钨酸钠、酒石酸合成钨阴离子配合物阻燃剂。该阻燃剂再酸性介质中能与带正电荷的羊毛织物离子键结合,获得具有较好耐洗性的阻燃效果。



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氢氧化铝、氢氧化镁是无机阻燃剂中的主力军,尤其当某些领域内提倡无卤阻燃时,它们就会成为第一选择。由于无机阻燃剂需要添加的量很大,在某些特殊的情况下阻燃剂应用会超过高聚物本身的量,因此,势必对高聚物的物理机械性能产生非常大的影响,这就要求对无机阻燃剂作出处理,即微粒化、表面活化。

微粒化的目的是让它们在高聚物中分散均匀,在体相中处处起到阻燃作用。实验证明,要达到同一阻燃标准,微粒化可适当减少用量。另外表面活化就是为了使无机阻燃剂与高聚物之间相容性好,这样可以减轻由于大量无机阻燃剂加入而使高聚物本身机械强度的下降。最近有些文章谈及无机纳米粒子的阻燃优越性,我们的工作经验认为,这些纳米粒子的添加或许对改善机械强度有好处,但对阻燃性能不会有太大影响。

因为无机阻燃剂阻燃机理是通过受热分解释放水蒸气来降低体系温度,同时水蒸气又稀释了可燃性气体来达到阻燃效果,它是以水蒸气的量来决定它的阻燃效果,因此与阻燃剂的量有关,与阻燃剂是否纳米粒子无关,一般来讲无机阻燃剂的粒径分布在2μm5μm之间已足矣。

膨胀型阻燃剂是近年来开发的以磷、氮为主要组成的阻燃剂,含这类阻燃剂受热时,表面能形成一层致密泡沫炭层,起到隔热、隔氧、抑烟,又能防止熔滴,具有良好的阻燃性能。

我国自1992年就开始有研究成功的报告,至今有多个研究单位从事这方面的开发,但仍未见工业规模的生产报道。

一直没有达到规模生产的原因可能有两个:一是产品中留有尚未反应的无机酸,反映在阻燃制品表面有吸潮现象;另外一个就是np膨胀型阻燃剂是一些大分子化合物合成,其最后一步是固相反应,它的传质、传热过程太复杂而至今工业化有一定困难。最后关于无机阻燃剂需要说明的是,历来有人将三氧化二锑归于这一类,但严格来讲,三氧化二锑本身不是阻燃剂,它只是与卤素类阻燃剂合用的协效剂。


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