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聚氨酯所用阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-9-21 11:51:49
和其他大多数高分子材料一样,聚氨酯不耐热,容易被点燃,产生毒性气体,危害人身财产安全。所以,一般通过各种方法,使聚氨酯制品具有一定的阻燃性。添加聚氨酯所用阻燃剂是最常用的方法,聚氨酯所用阻燃剂是聚氨酯材料的重要助剂。

聚氨酯所用阻燃剂的常用产品如下:

一、卤代磷酸酯

卤代磷酸酯类化合物是聚氨酯泡沫塑料中应用广泛、效果显著的一大类添加型有机阻燃剂。多数卤代磷酸酯常温下有液态,使用方便,与多元醇有良好的相容性,且价格适中。卤代磷酸酯阻燃剂的品种非常多,我们就对常用的几种分别作一下介绍。

1、三(2-氯乙基)磷酸酯

三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)是一种添加型阻燃剂,在聚氨酯软泡、硬泡生产中都能使用。但以用于硬泡效果更好,这是因为硬泡的闭孔率高,透气性小,阻燃剂挥发较困难,阻燃效果维持的比较长久。它的缺点是用量较大,如果用量超过15%时,泡沫塑料的物性则有下降现象。

TCEP广泛用于阻燃聚氨酯泡沫塑料,在聚氨酯硬泡或半硬泡中添加10%TCEP可获得显著的效果。

使用TCEP降低硬泡的脆性,而不削弱泡沫的抗蚀性。当TCEP用于聚氨酯软泡,例如阻燃改性高回弹泡沫,TCEP可与三聚氰胺结合使用。TCEP可作为一个单独组分在发泡过程中直接注入混合头,也可在发泡前与聚醚多元醇混合,同时可降低多元醇组分黏度。

TCEP是应用最早、最广也是最便宜的阻燃剂,它具有较好的抗水解性和较高的阻燃效率,但容易挥发损失,阻燃持久性较差。



磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃剂TCPP)为无色至微黄色油状液体,溶于苯、醇、四氯化碳等有机溶剂,不溶于水和脂肪族烃,相对密度1.27-1.31,折光率1.4916(21.5),粘度58mm2/S,含氯量32.8%,含磷量9.5%,由于分子内同时含有磷氯两种元素,阻燃性能显著,同时还有增塑、防潮、抗静电等作用.磷酸三(2-氯丙基)酯其物化性能类似于TCEP,但对水和碱的反应性能较低.具有优良的阻燃性能和化学稳定性,能提高制品的耐油性、耐水性和阻燃性.

磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃剂TCPP)主要用于软硬聚氨酯泡沫,环氯树酯,聚本乙烯,醋酸纤维素,乙基纤维素树脂和酚醛塑料,及枪式泡沫填缝剂的生产.特别推荐用刚性聚氨酯泡沫中具有优良的热导及水解稳定性,特别适用于ASTM84(II),用于化合物聚氨酯泡沫和不饱和树酯及酚醛塑料在低温时具有低粘性.通常还与三氧二锑配合使用,以提高阻燃效率.

磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃剂TCPP)是用于条状﹑快状泡沫生产中的火焰阻燃剂.它是一种成本低廉的火焰阻燃剂,且具有良好的稳定性.用于阻燃聚氨酯泡沫塑料,不饱和聚酯,液态酚醛树脂,粘合剂等重要的阻燃性增塑剂。也可用在矿用运输带(特别是煤矿)、导风筒、电线电缆、蓬布、壁纸、人造革、卷布滚等。在氰酸醚或聚醚与催化剂的混合物中的储存稳定性甚佳。


2、三(2-氯丙基)磷酸酯

三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)是一种添加型阻燃剂,兼具有良好的增塑作用。由于分子内同时含有磷、氯两种元素,阻燃性能显著,同时还有增塑、防潮、抗静电等作用。因为磷氯含量比TCEP低,因此它的阻燃效果也相对减弱。

TCPP主要用于聚氨酯泡沫塑料的阻燃剂。一般较多的用于聚氨泡及PIR硬酯硬泡中,也用于聚氨酯软泡。用于聚氨酯软泡时持久性不好,但不会使泡沫发生焦烧现象。

二、磷酸酯类阻燃剂

磷酸酯的品种较多,许多磷酸酯可用作聚氨酯的阻燃剂。但磷酸酯同时具有增塑效应,是增塑剂,用量偏大时会软化聚氨酯,降低强度等物性。

1、甲基磷酸二甲酯

甲基磷酸二甲酯(DMMP)是一种不含卤素的低黏度液态添加型阻燃剂,其特点是含磷量高,阻燃性能优良,添加量少,价格低,使用方便,具有降低黏度和阻燃的双重作用。另外,DMMP的分解温度大于187℃,所以热稳定性较含卤阻燃剂好。它可用于软质和硬质聚氨酯泡沫塑料,阻燃效果很好。尤其适用于透明或浅色制品及喷涂方面的应用。作为聚氨酯泡沫塑料、不饱和聚酯树脂、环氧树脂类的添加型阻燃剂,添加量一般在3%~15%范围。但DMMP不适合于预配在组合料中,建议在发泡生产之前添加阻燃剂。

2、乙基磷酸二乙酯

乙基磷酸二乙酯(DEEP)是一种新型的高效有机磷阻燃剂,它可广泛添加在各种硬质聚氨酯泡沫塑料中,包括各种发泡体系的硬泡配方。其阻燃效率是TCPP的1.5~2倍。DEEP黏度低,不含卤素,其化学稳定性使其在聚醚多元醇和异氰酸酯双组分体系中十分稳定。同时它是高效降黏剂,改善水发泡硬泡及聚酯型硬泡体系的操作性。但DEEP不适合于配在异氰酸酯组分中,如预聚体、单组分泡沫塑料。

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