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聚氨酯复合新型阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-11-14 12:19:58
铝酸钙是新型阻燃剂,除具有阻燃作用外,还具有消烟和吸收毒气的作用,价格低。使用前用硬脂酸钠,锆铝酸金属偶联剂处理效果会更好,加入量为50份左右。

四川大学谢代义以热塑性弹性体聚氨酯(TPU)为载体树脂,通过包覆技术与MCA及APP复合制得聚氨酯复合新型阻燃剂,复合材料中APP含量为32%时,其氧指数高达47%。美国专利报道用聚缩醛对红磷、成炭剂、稳定剂进行包覆,将其制成聚氨酯复合新型阻燃剂。再将复合阻燃剂粉碎或切粒。然后将复合阻燃剂与POM固相混合后制备阻燃POM。

POM是一种氧指数只有14.9%极易燃烧的高分子材料,由于其性能的特殊性,使得开发阻燃性能优良的POM存在很大困难。无机氢氧化物阻燃体系中,阻燃剂用量只有达到60%以上时才会得到较好的阻燃效果,由于POM与其他添加剂相容性差,添加如此多的阻燃剂易导致材料力学性能和加工性能下降。

卤水与氨水的反应速度很快。但是由于生成的氢氧化镁悬浮液中,其晶体长大晶形转化需要一定的时间,并且要配以合适的搅拌速度进行均匀搅拌。若时间过短,产物将以无定形粉末存在,不易过滤;若时间过长,则设备生产能力减小。本实验控制时间为30min。

合成反应的配料比即卤水中镁离子同沉淀剂(氨水)中的铵根离子的物质的量比对氢氧化镁的产率和产物性能影响很大。

当卤水中镁离子浓度一定时,氨镁反应理论物质的量比为2:1,由于氨水极易挥发,所以,实际氨镁物质的量比要比理论比值高。随着氨镁物质的量比的增大,氢氧化镁的产率也随之增大。当氨镁物质的量比达到4:1时,产率达到了88%。

氨镁物质的量比继续增大,产率变化不是很明显,所以继续增大氨镁物质的量比,不仅增大了成本,而且还会因氨水挥发造成环境污染。综合考虑,确定最佳的氨镁物质的量比为4:1。

在固定氨镁物质的量比,只考虑反应初始温度对氢氧化镁产率的影响时,产率随着反应温度升高而下降。这是因为初始温度升高,氨的挥发程度增大。因此选择较低的初始反应温度对提高氢氧化镁的产率有利。因此,最佳反应初始温度为20。



磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(阻燃剂TDCPP)用途:

该产品具有高效阻燃剂,挥发性低,热稳定性高,耐水,耐碱稳定易溶于多数有机物质,加工性能好,用塑,防潮,防静电,防拉,防压缩性能。广泛用于不饱和聚酯,聚氨酯泡沫塑料,环氧树脂,酚醛树脂,橡胶,软质聚氯乙烯,合成纤维等塑料和涂料在高温热解,可以用作乳化剂和防爆剂。



四川大学王琪等将60kg十溴联苯醚,20kg三氧化二銻和50kg聚醚型热塑性聚氨酯,在温度170~210℃的挤出机中复合挤出、切粒。将上述复合阻燃剂粒料50kg,均聚甲醛80kg和抗氧剂1010,1kg固相混合后,在温度190~200℃的挤出机中挤出造粒,得到阻燃POM。该产品的阻燃性能达UL94 V—2级,氧指数达27%,材料缺口冲击强度达6.8kJ/m2。

将40kg微胶囊红磷、20kg氢氧化镁、15kg三聚氰胺和热塑性聚氨酯30kg在200℃的密炼机混炼10min后,粉碎成粒料,再将上述复合阻燃粒料40kg和均聚POM 70kg与适量抗氧剂固相混合后,在挤出机中挤出造粒,得到阻燃POM。该产品的阻燃性能达到UL94 V—2级,材料缺口冲击强度达7.0kJ/m2 。

而钼系、氮系、磷-氮混合阻燃体系的阻燃剂添加量与无机氢氧化物阻燃剂相比不但添加量少且基本上不会引起POM分解,在POM阻燃方面具有很好的应用前景。

虽然国内外部分阻燃POM材料达到了较高的阻燃标准,但其力学性能下降严重,复合阻燃体系的出现虽然使两者的矛盾有所改善,但如何既提高POM的阻燃性能又不降低其力学性能或尽量减少其力学性能的降低,仍然是一个亟待解决的难题。

氮系阻燃剂又称为三嗪系阻燃剂,主要为三聚氰胺及其衍生物。它具有多重反应功能,稳定性、耐久性和耐候性优异,无卤、低烟、光热稳定,阻燃效果好,同时价格低廉。缺点为加入氮系阻燃剂的复合体系加工性不好,同树脂的分散性差。

氮系阻燃剂主要指三聚氰胺及其衍生物,可以单独使用或与其他阻燃剂复配使用。这类阻燃剂无卤、低烟,对热和光稳定,阻燃效率高且价格低廉。可用于PA、PU、PO、PET、PS、PVC及环氧树脂。用三嗪衍生物或双氰胺及其衍生物阻燃聚甲醛,可使其自熄。


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