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聚氨酯环保阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-11-10 15:07:43
近年开发的聚氨酯环保阻燃剂具有无卤、低烟、低毒特性,符合生态环保要求,也是阻燃剂无卤化的重要途径.

膨胀阻燃系统因其“三源”(酸源、炭源、气源)的协同作用在燃烧时于材料表面形成致密的多孔泡沫炭层,既可阻止内层高聚物的进一步降解及可燃物向表面的释放,又可阻止热源向高聚物传递以及隔绝氧源,从而阻止火焰的蔓延和传播.与传统的卤系阻燃剂相比,膨胀型阻燃剂在燃烧过程中大大减少了有毒及腐蚀性气体的生成,因而受到阻燃界的推崇,将成为今后阻燃剂发展的主流.

纳米技术是发展信息技术和解决环保等问题所 必需的基础技术之一.纳米材料是采用纳米技术合成的材料,其粒子尺寸达到纳米级.纳米材料技术含量高、产品品质高,倍受瞩目.纳米级阻燃剂是阻燃剂领域的新发展方向.如纳米级氢氧化镁纯度高、粒度超级细化、阻燃性能好,有发展潜力.

在合成纤维母粒中添加阻燃剂是解决合成纤维阻燃耐久性问题的重要方法之一,但目前存在纤维强力下降、后续染整加工中阻燃剂易渗出及阻燃剂与部分染化料发生化学反应而导致阻燃效果下降等问题.因此,开发对纤维强力影响小、在后续染整加工中性能稳定的阻燃剂是发展方向.

可采用微胶囊技术、表面接枝技术、泡沫涂覆技术等对纺织品进行阻燃整理,既能减少污水量,又能获得耐久的阻燃效果,但成本高,推广应用较难。随着科学技术的不断发展,一些新的聚氨酯环保阻燃剂必将有很好的发展前景。

总之,研发低毒、无害、抑烟的聚氨酯环保阻燃剂及其应用工艺方法是阻燃剂发展的主要趋势.

环保阻燃剂的应用范围广泛,可用于人造 板、实木、纺织品、纸张等广谱易燃品的阻燃处理。其中在脲胶人造板中应用不仅可以使板材达到难燃等级,而且可以有效降低板材中的甲醛含量,使其提升环保等级,起到一剂双效的作用。



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%.


由于环保阻燃剂具有与环境友好、高效、低成本的优势,使其在森林草原防火上得到了创新应用,在易发生火灾的敏感地区的防火试验中取得了显著效果。河北省平泉县黄土梁子林场应用BL2环保阻燃剂在森林草原防火上进行了不同浓度的多次试验。其中火烧字实验是用20%浓度的阻燃剂喷出“防火”两个字(试验时为表明阻燃剂喷施位置,在BL2环保阻燃剂中混入红色染料),待阻燃剂干后,工作人员在4级风力的环境下从迎风面点燃杂草,火烧到喷有阻燃剂的地方渐渐熄灭,试验结束后可清楚看到用阻燃剂喷成的“防火”字保留下来了,而周围未喷阻燃剂的野草则完全烧成灰烬,说明其阻燃效果显著。

在可燃材料中加入阻燃剂后,阻燃剂在高温下形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层,具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用,达到阻燃目的.如有机磷类阻燃剂,受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或炭化层,炭化层能阻止聚合物进一步热裂解,还能阻止其内部的热分解产物进入气相参与燃烧过程.

根据燃烧的链反应理论,维持燃烧的是自由基.阻燃剂在气相燃烧区捕捉燃烧反应中的自由基,阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止.如含卤阻燃剂的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近,当聚合物受热分解时,阻燃剂也同时挥发出来,此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区,卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基,阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止.

阻燃剂受热时分解出不燃性气体,将可燃物分解 出来的可燃性气体浓度冲淡至燃烧下限以下,同时稀释燃烧区内的氧浓度,阻止燃烧继续进行,达到阻燃的目的.

阻燃剂具有很好的发展前景.发展趋势:卤系阻 燃剂将会继续使用,但产品结构会有所调整,但随着人们对环保的重视,无卤系阻燃剂将成为必然趋势;磷氮系膨胀型阻燃剂将进一步得到发展;无毒、抑烟的无卤无机阻燃剂,如改性氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌等,特别是可用于较高温度的改性氢氧化镁将进一步得到开发.

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