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磷系阻燃剂的应用

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-10-7 17:43:14
磷系阻燃剂的应用:聚碳酸酯阻燃剂及其掺合物

到20世纪为止,有关聚碳酸酯(PCs)阻燃剂及其掺和物的研究很多,远远超过了其他聚合物。目前应用于聚碳酸酯的阻燃剂有单磷酸酯和双磷酸酯2种。单磷酸芳基磷酸酯常用于PC/ABS合金,其中磷酸三苯酯(TPP)的性价比很高。对PC/ABS的阻燃十分有效,添加量在12% ~18% 。基础上改进的叔丁基磷酸三苯酯的性能比TPP更为优越。

叔丁基磷酸三苯酯为液体,在树脂中其持久性与水解稳定性更佳,且不易产生表面应力龟裂。但叔丁基磷酸三苯酯的挥发性较高。桥联的芳基双磷酸酯具有优良的热稳定性和水解稳定性、低粘度以及低挥发性,因此这类双磷酸酯的市场好于单磷酸酯,磷系阻燃剂的应用范围日益广泛。其中间苯二酚一双(磷酸二苯酯)和双酚A一双(磷酸二苯酯)的效果尤其好。

例如双酚A一双(磷酸二苯酯)的商品名为Fyroltlex BDP常用于PC/ABS,其中丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)装填量≤25%,一般情况下,BDP与联合添加剂P1FE的装填量需要≥12%才能达到V—O级。作为新型有机磷系阻燃剂,BDP在聚合物中发挥作用主要通过促使材料迅速产生炭层,以减少聚合物表面热量,抑制聚合物热裂解或燃烧,降低聚合物火灾危险性,在高分子材料中应用广泛,并取得较好的效果。

但是由于其在应用中存在耐热性差、挥发性大以及易迁移等缺点,因此在发挥阻燃作用的过程中,熔融滴落现象严重,容易引发二次火灾。环苯氧磷腈类物质是热稳定性好的磷氮化合物。掺和物中大多包括三磷腈和四磷腈,且还含一些大环。当这些掺和物含量占PC/ABS质量的12% 一15%时,阻燃效果很好。芳香族双磷酸酯(RDP或BDP)或单磷酸酯( I )与环磷腈发生协同作用,联合使用具有更好的阻燃效果。


磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)是种含磷元素的无卤环保型阻燃剂,面上大多数产品为白色片状结晶,改产品为白色结晶性粉末,也更用于溶解于有机溶剂。产品生产出口厂家主要分布在江苏丶浙江,目前磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)生产出口厂家价格以江苏为主。

综上所述,芳基磷酸酯常应用于无卤阻燃PC/ABS合金中。单磷酸芳基磷酸酯类阻燃剂中磷酸三苯酯与叔丁基磷酸三苯酯在PC/ABS中较为有效。双磷酸芳基磷酸酯类阻燃剂中桥联的芳基双磷酸酯,尤其是间苯二酚一双(磷酸二苯酯)(RDP)、双酚A一双(磷酸二苯酯)(BDP)以及某些程度上的间苯二酚一双(2,6一二甲苯基磷酸酯)(RXP),由于优异的热稳定性、高效的阻燃性、较低的挥发性而比单磷酸酯(TPP)获得更为广泛的应用。

由于不同的磷酸酯在固相和气相之间存在协同的阻燃作用,实际应用中也常将双磷酸酯和单磷酸酯组合使用 。

磷系阻燃剂的应用:聚氨基甲酸乙酯(PU)泡沫阻燃剂

应用于聚氨酯泡沫塑料的磷系阻燃剂中,卤代磷酸酯类化合物的应用广泛、效果显著,是一类添加型液态有机阻燃剂,它具有挥发性低、无色、无臭、耐水解等优点,阻燃效率高、挥发量低。三(2一氯乙基)磷酸酯(TCEP)是最早使用的阻燃剂之一,是一种添加型阻燃剂,在聚氨酯软泡、硬泡中都能使用,它具有较好的耐水解性和较高的阻燃效率,但阻燃持久性差,且易挥发损失。

常用的卤代双磷酸酯类阻燃剂具有耐水性和热稳定性较好等特点,可以广泛适用于多种软质聚氨酯泡沫塑料,应用前景广阔。典型的产品有阻燃剂V ,化学名为四(2一氯乙基)-2,2一-(氯甲基)一1,3一亚丙基二磷酸酯,Phosgard2XC-20。还有Thermolinl01,国内有生产,化学名为1,2·亚乙基-四(2一氯乙基)二磷酸酯,是一种低挥发的持久性阻燃剂,它对泡沫的发泡工艺和物理性能影响很小,阻燃效果好。

许多磷酸酯可以用作聚氨酯的阻燃剂,同时具有增塑剂的作用。甲基磷酸二甲酯(DMMP)是一种常用的高磷液态磷酸酯类阻燃剂,添加量一般在3% 一15%。它的特点是含磷量高、阻燃性能优良、添加量少、价格低等。乙基磷酸二乙酯(DEEP)是一种新型的高效磷阻燃剂,粘度低,在聚醚多元醇和异氰酸酯的双组分体系中十分稳定。

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