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聚苯乙烯用有机磷阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-11-16 15:25:51
聚苯乙烯用有机磷阻燃剂是与卤系阻燃剂并重的一类阻燃剂,它品种多,用途广泛。卤系阻燃剂存在很多缺点,如抗紫外线稳定性差,燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒气体。

研究发现多溴二苯醚及其阻燃的高聚物的热裂解和燃烧产物中含有致癌物四溴代双苯并二口恶烷及四溴代苯并呋喃,卤系阻燃剂的使用受到限制,使非卤阻燃剂特别是聚苯乙烯用有机磷阻燃剂的研究和开发变得更加重要。虽然有机磷化合物都会有一定的毒性,但它们的致畸性不高,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、有毒物也很少。聚苯乙烯用有机磷阻燃剂之所以成为阻燃剂研究的热点,还因为聚苯乙烯用有机磷阻燃剂除了具有阻燃性能外,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。

聚苯乙烯用有机磷阻燃剂的种类、合成及应用。目前,聚苯乙烯用有机磷阻燃剂的研究、开发方兴未艾,每年相关文献报道很多,综合起来,主要有对磷酸酯、膦酸酯、氧化膦、磷杂环化合物、缩聚磷酸酯和有机磷酸盐等的研究。

磷酸酯阻燃剂。磷酸酯阻燃剂是主要的聚苯乙烯用有机磷阻燃剂,可用于聚苯乙烯、聚氨酯泡沫塑料、聚酯、聚碳酸酯和液晶等高分子材料的阻燃。磷酸酯阻燃剂包括只含磷的磷酸酯阻燃剂、含氮磷酸酯阻燃剂和含卤磷酸酯阻燃剂等几类。

只含磷的磷酸酯阻燃剂。该阻燃剂大多为酚类磷酸酯。有专利文献报道,结构式如下的化合物可用于高抗冲聚苯乙烯的阻燃处理。

含氮磷酸酯阻燃剂。含氮的磷酸酯由于同时含有氮、磷两种元素,其阻燃效果应比只含磷的化合物要好,因而越来越受到人们的重视。含氮磷酸酯阻燃剂中氮元素 主要来自化合物中的胺、二胺和三聚氰胺。 松原一博报道了具有以下结构的含氮磷酸酯阻燃剂的制备、性质和应用。该化合物有很好的热稳定性、相容性、不喷霜、不渗色。

以三聚氰胺为“氮”源的含氮磷酸酯阻燃剂也较多,它们可用于PE等高聚物的阻燃。

含卤磷酸酯阻燃剂由于该阻燃剂燃烧后卤素生成腐蚀性气体、致癌物等原因,现有关它们的报道较以前要少得多。但因其阻燃的高效性仍有一些报道,大多为同时含氯、溴的磷酸酯或高卤含量的磷酸酯。

膦酸酯阻燃剂。膦酸酯也可广泛用作阻燃剂。目前膦酸酯阻 燃剂的研究主要集中在含氮的膦酸酯和反应性膦酸酯阻燃剂两个方面。有专利文献报道,磷酸酯和氰化物反应生成的氰基膦酸酯具有阻燃和增塑作用。膦酸酯通常更多地用作反应性阻燃剂。



磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(阻燃剂TDCPP)物理化学性质

外观:无色粘性液体

熔 点:-64℃

沸 点:315℃

密 度:1.512

闪 光 点:249℃

折 射 率:n20/D 1.503

比重1.490-1.510

氯含量49.5%±0.5

颜色值   Max 100

水含量    0.10%Max

粘度(25℃)1500-1800CPS

酸度(毫克KOH /克 0.10 Max

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。



氧化膦阻燃剂。氧化膦的水解稳定性优于磷酸酯。氧化膦阻 燃剂分为添加型和反应型两种。氧化膦二元醇可用于制造阻燃聚酯、聚碳酸酯、环氧树脂和聚氨酯。

次膦酸酯阻燃剂。次膦酸酯阻燃剂一般作为反应性阻燃剂,具有稳定作用,广泛用于聚酯阻燃处理。可用作阻燃剂、热稳定剂,也可作为阻燃性原料用于PET的合成。这类化合物 通过加成反应制备。

有机磷杂环化合物阻燃剂。有机磷杂环化合物是近期阻燃剂研究中较为活跃的领域之一,也是有机磷化学的研究热点。这主要是因为有机磷杂环化合物的结构及合成都有十分重要的研究价值,其应用范围在不断拓展。有机磷杂环化合物阻燃剂主要有五元环、六元环 及螺环类化合物等。

含磷五元环化合物。五元磷杂环阻燃剂品种较少,具有下面结构的五元磷杂环化合物是很好的阻燃剂,可用于聚 酯、聚酰胺及聚烯烃的阻燃。

含磷六元环化合物。该阻燃剂是磷杂环阻燃剂主要品种之一,主要有磷杂氧化膦、磷酸酯、笼状磷酸酯、膦酸酯和次膦酸酯,可用于聚酯、环氧树脂和聚氨酯等多种材料的阻燃处理。含四个羧基的环状氧化膦化合物是环氧树脂的阻燃性固化剂。

以其为固化剂固化的环氧树脂的热重曲线与其它固化剂固化的环氧树脂的热重曲线有明显的区别。在600摄氏度时,环氧树脂的焦炭质量百分数仍然较大。


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