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棉织物的硼阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-9-7 16:19:46
本文介绍棉织物的硼阻燃剂

东华大学的林苗、郑利民等人合成了一些新型的有机硼化合物作为阻燃剂,阻燃性能好,但由于硼酸酯的耐水解性能不佳,影响了其耐洗性。

以下几种棉织物的硼阻燃剂可用于棉织物的半耐久阻燃整理:

青岛大学的赵雪,朱平,王炳等人合成了四种有机硼阻燃剂FRBN1、FRBN2、FRBN3、FRBSi,采用轧、烘、焙的方法施加到棉织物上;并且比较了棉织物的硼阻燃剂的阻燃性能、物理机械性能等,结果发现FRBN3在所合成的这四种有机硼阻燃剂里面综合性能最佳。

有机硼酸酯阻燃剂分子中碳与硼的比对阻燃效果有较大的影响,碳硼比小于4时,才具有阻燃性,分子中若含有卤素、氮和磷等杂原子,则这个比例可略高。分子中含硼量越高,阻燃效果越好。

我国生产的FR-B阻燃剂是一种含溴含硼的液体添加型阻燃剂,名为硼酸三(2,3-二溴)丙酯,合成这种阻燃剂有两条路线。第一条路线采用2,3-二溴丙醇和三氧化二硼进行酯化脱水反应制得;第二条路线是采用丙烯醇与硼酸生成三(丙烯基)硼酸酯加溴而得。国内采用第一条路线生产这种阻燃剂,产品收率达90%以上。

该阻燃剂不但具有良好的阻燃效果,而且还有抑烟作用,对制品的物理机械性能影响较少,易于加工成型。但由于在该阻燃剂的分子中含有溴,在燃烧时会形成卤化氢气体,对环境产生不利的影响。它主要用于聚氨酯、不饱和聚酯树脂和酚醛环氧树脂中,它是目前国内唯一比较成熟的有机硼阻燃剂。

国外对有机硼类阻燃剂的合成和应用相对国内比较广泛,如Yang Qin, Vishad Sukul等人合成了一种含硼的阻燃共聚物PBSpin-b-PS,可用于多种树脂的阻燃,并且拥有良好的阻燃效果。



磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃剂TCEP)

外观:纯净的磷酸三(2-氯乙基)酯为无色或淡黄色油状透明液体,具有淡奶油味。

折光率(n20D)1.4731

沸点194℃,闪点225℃

凝固点-64℃

分解温度240-280℃

粘度38-47厘泊(20℃)

磷含量10.8%

氯含量37.3%,与一般有机溶剂(如醇、酮、芳烃、氯仿等)相溶,不溶于脂肪族烃,几乎不溶于水、且水解稳定性良好,在碱性溶液中有少量分解,本品无明显腐蚀性。

磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃剂TCEP)用途

1.磷酸三(2-氯乙基)酯具有极佳的阻燃性,优良的抗低温性及抗紫外线性,其蒸气只能在225℃以上用明火直接点燃方可燃烧,但移走火源则即刻自熄。以本品为阻燃剂不但可提高被阻燃材料的材料级别,而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗静电性。常用于阻燃以硝基纤维和醋酸纤维为基材的油漆涂料,不饱和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛树脂等,也可用于软质聚氯乙烯的增塑阻燃剂。本品用于不饱和聚酯添加量为10%~20%,在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚为原料)中可为10%左右,在软质聚氯乙烯中用作辅助增塑阻燃剂时为5%~10%。阻燃剂、铀、钍、钚、锝等稀有金属的分离溶剂或萃取剂。

2.本品广泛用于化纤织物、醋酸纤维素作阻燃剂,除具有自熄性外,还可改善耐水性、耐寒性及抗静电性。一般用量5~10份。本品为合成材料的优良阻燃剂,兼具有良好的增型作用,广泛用于醋酸纤维素、硝基纤维清漆、乙基纤维素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛树脂等,所制得的产品除具有自熄性外,还可改善制品的物理性能,制品手感柔软,也可称为石油添加剂和稀有元素的萃取剂,并且还是阻燃橡胶输送带的主要阻燃材料,一般添加量为5%~10%。

3.用作添加型卤代磷酸酯类阻燃剂和增塑剂。分子中同时含磷和氯,阻燃效果显著,不易挥发及水解,对紫外线稳定性好。适用于酚醛树脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纤维素涂料的阻燃剂、聚氯乙烯阻燃性增塑剂、金属萃取剂、汽油添加剂及聚酰亚胺加工助剂等。能够改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗静电性。参考用量5%~20%.


C.MARTI′N, J.C.RONDA, V.CA′DIZ等人在对上述物质研究的基础上又与六亚甲基四胺(HMTA)交联,形成硼氮络合物,其分解温度与PS接近,是一种阻燃效果很好的协同阻燃剂。

Shoshana Ben-Valid, Abed Al Aziz Quntar等人在Cp2ZrCl2/2EtMgBr做溶剂的条件下合成了一种新物质,虽然该物质产率较低,只有70%左右,但是该物质不仅可以用于阻燃,还可以用于共聚、树脂添加剂、药物中间体、农用化学品等,是一种用途较为广泛的含硼类物质,在添加该产品一种物质时,可以赋予树脂许多新的性能。

硼化物耐火性差,而具有硼-氮配位键的BV和具有苯环硼-氮键的(BN)3硼嗪环等硼化物被认为具有较好水解稳定性,显示出极好的开发前景,氧化硼又名无水硼酸,在HIPS、聚醚等塑料中是一种非常有效的阻燃剂。

硼酸铵作为阻燃剂主要用于PU泡沫或环氧树脂涂料中,磷酸硼最近被认为在工程塑料中非常有用,在PPE、HIPS、尼龙中都具有良好地阻燃效果。近年来,硼酸盐还被发现具有减缓热释放速率,促进碳生成并阻止熔滴,延长聚烯烃老化寿命,在含卤工程塑料的加工设备中起到抗腐蚀作用等优点。这都是目前硼类化合物阻燃剂的研究热点。

一些无机硼化合物阻燃特性已得到公认,并已广泛应用。而有机硼化合物作为阻燃剂,其应用却极其有限。从目前情况看,有机硼化合物由于水解的不稳定性和价格的问题,在一定程度上限制了它的使用。

但有机硼与有机磷阻燃剂相比,前者的毒性要远远小于后者,而且,有机硼阻燃剂良好的抑烟性,阻燃性以及无毒性也吸引着人们对它的研究。国内外对有机硼阻燃剂研究报道还相对较少,技术大多限于实验室阶段,真正工业化的、具有实际应用价值的不高。织物阻燃整理是一项极有实用价值的新技术,从我国资源出发,合成新型棉织物的硼阻燃剂,开拓一个新的研究领域,不仅具有理论意义,更具有现实意义。

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