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聚丙烯用混合膨胀型阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-11-25 11:05:35
聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯,但在塑料材料中仍属于偏低的品种,其拉伸强度仅可达到30 MPa或稍高的水平。等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸强度,但随等规指数的提高,材料的冲击强度有所下降,但下降至某一数值后不再变化。

聚丙烯用混合膨胀型阻燃剂一般以磷、氮为主要成分,不含卤素,也不采用氧化锑为协效剂。含有这类阻燃剂的高聚物受热时,表面能够生成一层均匀的碳质泡沫层,起到隔热、隔氧、抑烟的作用,并防止产生熔滴现象,具有良好的阻燃性能。

聚丙烯用混合膨胀型阻燃剂符合当今要求阻燃剂少烟、低毒的发展趋势,被认为是实现阻燃剂无卤化很有希望的途径之一。膨胀型阻燃剂分混合膨胀型和单组分膨胀型。

聚丙烯用混合膨胀型阻燃剂是由于个别的酸源(如磷酸盐或磷酸酯)、碳源(如多元醇)及气源(如含氮化合物)组成的混合物。以磷、氮为活性组分,不含卤素和氧化锑,燃烧时主要在凝聚相起作用,能生成焦碳层,保护下层基质不继续燃烧和不产生熔滴,还可抑制生烟量,不产生有毒或腐蚀性气体,具有优异的热稳定性和加工使用性能。适合于阻燃PE和PP,当用量为25%~30%时,阻燃材料氧指数可达30,阻燃级别达UL94V 0级。

以聚磷酸铵为基础的膨胀型阻燃剂是当前的研究热点。廖凯荣等将三聚氰胺改性APP,得到的三聚氰胺仲胺盐(MPPA)与季戊四醇复配,研究了它对聚丙烯的阻燃效果。若在MPPA中加入聚己内酰胺(PA6),可显著提高其阻燃作用,PA6在其中主要起成炭剂的作用。另外,若以聚(2,4 甲苯二己二脲)(PHU)、聚(2,4 甲苯二乙二脲)(PEU)和二苯甲酰己二胺(DBH)、二苯甲酰乙二胺(DBE)为协效剂,分别与MPPA复配成膨胀型阻燃剂(IFR),它们对提高聚丙烯的阻燃性能都有显著作用,总的效果是PHU>DBE>PEU>DBH。

目前,国内外的单组分型膨胀阻燃剂的商品化品种还较少。磷氰低聚物作为单组分型膨胀型阻燃剂的研究使人们引起极大的兴趣,它稳定性好,燃烧时发烟量少,极限氧指数高,在航空、航天、船舶制造、石油开采和石油化工等方面都有重要作用。含氮磷的添加型单组分膨胀型阻燃剂CN329,是由季戊四醇、三氯氧磷和三聚氰胺合成制得。CN329适用于PP(聚丙烯),在PP加工温度下稳定性好,不迁移,所得阻燃PP密度低,且有良好的电气性能。



磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(阻燃剂TDCPP)基本信息

中文名称:磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯

中文同义词:磷酸三(1.3-二氯-2-丙基)酯;三(1,3-二氯异丙基)磷酸酯;磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯;磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯;三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸盐;磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯,TCPP;磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯 (TDCPP);TCPP磷酸三(2-氯丙基)酯,阻燃剂TDCPP

英文同义词:1,3-Dichloro-2-propanol phosphate (3:1);1,3-dichloro-2-propanolphosphate(3:1);1,3-dichloro-2-propanophosphate(3:1);2-Propanol, 1,3-dichloro-, phosphate (3:1);2-propanol,1,3-dichloro,phosphate(3:1);2-Propanol,1,3-dichloro-,phosphate(3:1);crp(fireproofingagent);Emulsion 212

CAS No.:13674-87-8

EINECS号:237-159-2

分 子 式:C9H15Cl6O4P

分 子 量:430.9

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。



李巧玲等合成了二新戊二醇间苯二胺双膦酸酯,是一个单组分膨胀型阻燃剂,无卤原子存在,耐热性好,不易水解,熔点较高,吸湿性较低,可用于阻燃高聚物。其它单组分膨胀型阻燃剂还有三 (新戊二醇磷酸酯 P 亚甲基)胺(TNGPA)、新戊二醇磷酸酯三聚氰胺盐等。

实验比较了3种含磷阻燃剂(磷酸季戊四醇缩合物、磷酸季戊四醇缩合物的铵盐、磷酸氢二铵)对箱纸板的阻燃作用。实验发现,当三者用量相同时,对箱纸板的阻燃性和耐热性的作用大小为:磷酸氢二铵>磷酸季戊四醇缩合物的铵盐>磷酸季戊四醇缩合物;耐水阻燃性作用大小为:磷酸季戊四醇缩合物>磷酸季戊四醇缩合物的铵盐>磷酸氢二铵。

温度和加载速率对聚丙烯的韧性影响很大。当温度高于玻璃化温度时,冲击破坏呈韧性断裂,低于玻璃化温度呈脆性断裂,且冲击强度值大幅度下降。提高加载速率,可使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。聚丙烯具有优异的抗弯曲疲劳性,其制品在常温下可弯折106次而不损坏。

但在室温和低温下,由于本身的分子结构规整度高,所以抗冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性,俗称百折胶。

聚丙烯具有良好的耐热性,制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的条件下,150℃也不变形。脆化温度为-35℃,在低于-35℃会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯。对于聚丙烯玻璃化温度的报道值有一18qC, 0qC, 5℃等,这也是由于人们采用不同试样,其中所含晶相与无定形相的比例不同,使分子链中无定形部分链长不同所致。聚丙烯的熔融温度比聚乙烯约提高40一50%,约为164一170℃, 100%等规度聚丙烯熔点为176℃。


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