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聚苯乙烯用磷酸酯阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-11-16 15:25:57
聚苯乙烯用磷酸酯阻燃剂的分子量比齐聚物型磷酸酯阻燃剂的大,可分为主链含磷型和侧链含磷型两类。聚苯乙烯用磷酸酯阻燃剂广泛用于聚苯乙烯塑料的阻燃。

聚苯乙烯用磷酸酯阻燃剂合成方法有溶液聚合、界面聚合和本体聚合等。王玉忠等合成了聚苯基二苯砜酯。

由于锌、镁、铝等的氢氧化物或盐的阻燃效果较好且具有抑烟作用,因此含锌、镁、铝等的有机磷酸盐越来越受到人们的重视,主要有磷酸盐、膦酸盐和次膦酸盐等几类。磷酸盐具有阻燃、低毒、耐候、润滑和增塑等性能。

由于有机磷阻燃剂的高效性,其分解产物及其阻燃的高聚物的热裂解和燃烧产物中腐蚀性、有毒物很少,很多品种还同时具有增塑、热稳定等作用,对提高高分子材料的综合性能有十分重要的作用。因此,有机磷阻燃剂将成为阻燃科学的研究热点之一,有机磷阻燃剂未来的研究将集中在以下几个方面。

(1) 高分子量的有机磷阻燃剂。该类阻燃剂具有熔点高、常温为固体、热稳定性好等优点,使用方便,可直接添加使用。

(2)有机磷齐聚物和高聚物阻燃剂。该类阻燃剂具有分子量大、蒸汽压低、功能多等特点,应用广泛。

(3)反应性有机磷阻燃剂。对反应性阻燃剂的研究一直是阻燃剂领域的热点。作为材料的组成部分,该阻燃剂不迁移,因而对材料综合性能的提高具有重大意义。

(4)膨胀型有机磷阻燃剂。膨胀型阻燃剂是以磷、氮为阻燃元素的阻燃剂,一般不含卤素,因而也无需采用锑协效剂。含有这类阻燃剂的高聚物受强热或燃烧时,表面能生成一层均匀的多孔炭质泡沫层。该泡沫层隔热、隔氧、抑烟,并能防止产生熔滴,因而具有良好的阻燃和抑烟功能。



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。



膨胀型阻燃剂由酸源(脱水剂)、炭源(成炭剂)及气源(发泡剂)三部分组成。由于对材料的抑烟、减毒的要求日益严格,使当今许多传统型的阻燃剂面临困境,而膨胀型阻燃剂的特点为自身发展提供了良好的机遇。用于高聚物的膨胀型阻燃剂已经成为上世纪末阻燃剂最活跃的研究领域之一,也被认为是实现阻燃剂无卤化的最有希望的途径之一。

众所周知,利用有机磷酸酯(如DMMP)、五氧化二磷和环氧羟就可以合成有机磷酸酯的低聚物。另外,为了赋予产物亲水性,在反应末期可以加入另一种含羟基反应物(如水、酒精、乙二醇和季戊四醇)。同时,这类含羟基反应物还有调节低聚物分子量的作用。利用乙二醇和丙三醇代替环氧化合物作为主要聚合反应物,经过两步反应得到一种无甲醛阻燃剂FRC-F,在含磷量变化不大的基础上使产物羟基含量大大增加,理论上增加了其与多元酸交联剂及纤维素的反应几率,从而为将其应用于棉纤维阻燃整理提供了有利条件。FRC-F阻燃剂分子中含有烷氧基和羟基,在酸性条件下可以和丁烷四羧酸的羧基成酯,亦可和纤维素大分子上的羟基成醚,多羧酸的羧基亦可和纤维素大分子上的羟基成酯,从而在织物上形成网状交联,使阻燃效果具有耐洗性。

磷酸酯又称正磷酸酯(以与亚磷酸酯相区别),是磷酸的酯衍生物,属于磷酸衍生物的一类。磷酸为三元酸,因此根据取代烃基数的不同,又可将磷酸酯分为伯磷酸酯(磷酸一酯、烃基磷酸)、仲磷酸酯(磷酸二酯)和叔磷酸酯(磷酸三酯)。

磷酸的一酯和二酯是强酸,例如磷酸甲酯和磷酸二甲酯的pKa分别为1.54和1.29。烃基磷酸、烃基焦磷酸和烃基三磷酸都以盐的形式存在于生物体内。DNA和RNA就可以看做是 [PO2(OR)(OR')]n 类型的聚合物。

协效剂的加入能明显提高膨胀型阻燃剂的阻燃效率,减少了阻燃剂对基体性能造成的不利影响。同时,各类协效剂的成功开发为表面改性和微胶囊化研究提供了有力的指导。


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