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聚氨酯材料用阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-11-26 22:12:07
聚氨酯材料用阻燃剂是用来阻止聚氨酯材料被引燃和抑制火焰传播的助剂,含有聚氨酯材料用阻燃剂的聚氨酯材料较难引燃和抑制火焰的传播,可以防止火灾的发生。

聚氨酯材料用阻燃剂具有阻燃作用的元素:ⅢA族的硼和铝,作为无机物化合物的非耐久性阻燃剂和有机硼系阻燃剂;ⅣB族的钛和锆以及ⅤB族的铌,它们的化合物用于羊毛织物的阻燃;ⅤA族的氮、磷、锑和ⅦA族的卤素是阻燃剂中的主要元素。其中氮、磷用于纤维素纤维,卤素与锑用于合成纤维的耐久性阻燃剂。

溴系阻燃剂的主要优点是阻燃效率高,对基质的性能影响小,性价比优良,热稳定性高,分解温度大多在300℃,水解稳定性优,原料来源充足,制造工艺成熟,价格适中可以接受。适用于多种塑料,橡胶,合成纤维及涂料,全球电子电气产品所使用的阻燃剂中约有70%左右仍是溴系阻燃剂,已成为合成纤维和塑料制品所用阻燃剂的主流。最主要的工业溴系阻燃剂的50%,另一重要的溴系阻燃剂是六溴环十二烷。

阻燃剂应尽量减少材料热分解和燃烧时产生的有毒和腐蚀性气体和烟量,它们往往是火灾中最先产生且最具危险性的因素,火灾中的死亡事故大部份是由于有毒气体和烟而致人窒息造成的。因此,阻燃与减毒,抑烟相提并论的。

含有阻燃剂的材料其火焰传播及释放热量的速率大幅下降,可有效地降低火灾环境温度和火灾传播速度,使火灾现场的有毒气体和烟的生成量减少。阻燃剂的安全性评估包含阻燃剂本身的急性毒性,致癌性,致变异性和刺激性还应包含燃烧时产生的有毒气体和烟雾量。

阻燃剂分为添加剂,反应型和后整理型三种。添加型是以物理型式,分散于基质中,多用于热塑性高聚物,例如将阻燃剂与合成纤维纺丝原液混合再纺丝;反应型是作为高聚物的单体,参与共聚反应,最后成为高聚物的分子结构中的一个单体,多用于热因性高聚物;后整理型是在纤维或织物上进行阻燃整理。

阻燃剂最大的用户是塑料制品,约占80%,纺织品约占5%,橡胶约占10%,涂料约占3%,木材与纸张约占2%。塑料的最大用户是电子电气,建材,运输,家俱,纺织等行业。

阻燃纺织品一般都用于穿着,装饰和工业用布。穿着以工作服,消防战斗服,军装,儿童和成人睡衣,衬衣为主;装饰用布包括飞机,火车,汽车和船舶座椅面料,动车组和高铁的座椅和地毯等纺织用品,酒店,高层建筑和公共场所的装饰用布,家用纺织品如窗帘,门帘,台布,床垫,床单,地毯,墙布,沙发套等;工业用布如玩具,帐篷等。



磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃剂TCEP)

中文名称:磷酸三(2-氯乙基)酯,三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)

英文名称:Tris(2-chloroethyl) phosphate

中文别名:三氯乙基磷酸酯阻燃增塑剂;;磷酸三(β-氯乙酯);2-氯乙基磷酸双(2-氯乙基)酯;三(β-氯乙基)磷酸酯;磷酸三(2-氯乙基)酯;TCEP;磷酸三氯乙酯

CAS RN:115-96-8

EINECS号:204-118-5

分 子 式:C6H12Cl3O4P

分 子 量:285.4898

磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃剂TCEP)用途:

1.磷酸三(2-氯乙基)酯具有极佳的阻燃性,优良的抗低温性及抗紫外线性,其蒸气只能在225℃以上用明火直接点燃方可燃烧,但移走火源则即刻自熄。以本品为阻燃剂不但可提高被阻燃材料的材料级别,而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗静电性。常用于阻燃以硝基纤维和醋酸纤维为基材的油漆涂料,不饱和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛树脂等,也可用于软质聚氯乙烯的增塑阻燃剂。本品用于不饱和聚酯添加量为10%~20%,在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚为原料)中可为10%左右,在软质聚氯乙烯中用作辅助增塑阻燃剂时为5%~10%。阻燃剂、铀、钍、钚、锝等稀有金属的分离溶剂或萃取剂。

2.本品广泛用于化纤织物、醋酸纤维素作阻燃剂,除具有自熄性外,还可改善耐水性、耐寒性及抗静电性。一般用量5~10份。本品为合成材料的优良阻燃剂,兼具有良好的增型作用,广泛用于醋酸纤维素、硝基纤维清漆、乙基纤维素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛树脂等,所制得的产品除具有自熄性外,还可改善制品的物理性能,制品手感柔软,也可称为石油添加剂和稀有元素的萃取剂,并且还是阻燃橡胶输送带的主要阻燃材料,一般添加量为5%~10%。

3.用作添加型卤代磷酸酯类阻燃剂和增塑剂。分子中同时含磷和氯,阻燃效果显著,不易挥发及水解,对紫外线稳定性好。适用于酚醛树脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纤维素涂料的阻燃剂、聚氯乙烯阻燃性增塑剂、金属萃取剂、汽油添加剂及聚酰亚胺加工助剂等。能够改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗静电性。参考用量5%~20%.



全世界阻燃剂用量1500~1600吨,美国和欧洲无机阻燃剂用量占其总用量的50%~55%和40%~45%。日本约为30%,亚洲其他地区在15%以下。卤系阻燃剂所占比例,美国约20%,欧洲低于20%,日本约为30%,亚洲其他地区约为50%。

目前中国阻燃剂年产量约130~160吨,年平均增长率达到15%~20%,高于世界平均增长率的3%~4%水平。而且卤系和卤磷系阻燃剂的比例过高,可达70%左右,其中溴系阻燃剂约占37%,氯系约占6%,卤磷系约占25%。直接作为阻燃剂的如氢氧化铝,氢氧化镁,硼酸锌等无机化合物的用量很低,约占8%左右。

天然高分子材料和有机合成高分子材料绝大部份是易燃和可燃的。阻燃剂是用来阻止这些材料被引燃和抑制火焰传播的助剂,含有阻燃剂的材料较难引燃和抑制火焰的传播,可以防止火灾的发生。

用天然橡胶与氯气反应制得了阻燃氯化橡胶,开创了以化学方法阻燃高聚物的先河,近40年高分子工业迅速发展的需求,塑料阻燃技术得到迅速的发展。

采用磷含量高的分子刚性强的环状磷酸酯阻燃剂可以减少阻燃剂用量并且对材料热变形温度影响较小。


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