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无机高分子阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-1-25 21:19:07
阻燃纤维是一种具有阻燃抗熔滴性能的高技术纤维新材料。采用的是溶胶凝胶技术,使无机高分子阻燃剂在粘胶纤维有机大分子中以纳米状态或以互穿网络状态存在,既保证了纤维优良的物理性能,又实现了低烟、无毒、无异味、不熔融滴落等特性。

近些年来世界各地因纺织品引起的火灾不断增加,我国因纺织品引起火灾而带来的损失也不小,因此,几十年来世界各地对阻燃纤维的研究从未停止过。我国阻燃纤维起步于20世纪50、60年代,到了20世纪80年代才进入了新的发展时期,但总体说来,阻燃纤维产品仍处在研究阶段。

阻燃纤维生产技术现状。阻燃剂的使用是使棉、毛纤维等纤维在经过阻燃整理后具有阻燃的性能,而阻燃涤纶、阻燃芳纶、阻燃腈纶等纤维即合成纤维在阻燃性方面的研究是合成纤维阻燃改性研究。

合成纤维阻燃改性主要有聚丙烯纤维的阻燃改性、聚酰胺纤维的阻燃改性、聚丙烯腈纤维的阻燃改性和聚酯纤维的阻燃改性。芳纶阻燃纤维属于芳香族聚酰胺类,为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维。芳纶阻燃纤维产品具有柔软的手感,良好的蓬松性、悬垂性、吸湿透气性和较高的强力、耐磨性、悬垂性、良好的布面光洁度、色牢度,以及遇火炭化不融滴等优良特性,从而满足高中档阻燃服装、装饰面料的质量要求。

无机高分子阻燃剂超细化及纳米技术。无机高分子阻燃剂的超细化已成为当今阻燃技术开发的一个热点。采用物理或化学方法将固体阻燃剂分散成为l~100nm大小微粒的方法,称为纳米阻燃技术。物理方法有蒸发冷凝法、机械破碎法;化学方法有气相反应法、液相法。例如使三氧化二锑穿过等离子弧的尾气反应蒸发区蒸发,然后进入冷凝室进行急冷,就能得到0.275nm的三氧化二锑粒子。

无机高分子阻燃剂超细化处理技术,不仅可以提高阻燃效率,降低阻燃剂用量,而且对于改善阻燃剂的发烟性、耐候性和着色性都会产生很大的影响。近年来,国外开发的胶体三氧化二锑具有粒径较小(小于100nm)、易分散、着色强度低等特点,在阻燃纤维的实际应用中取得了较好的效果。

硅系阻燃体系。硅系列阻燃改性新方法包括有机硅系阻燃剂以及无机硅系阻燃剂,有机硅系阻燃剂主要为硅氧烷类化合物,例如采用硅系树脂型阻燃剂的阻燃聚丙烯腈纤维,具有燃烧时无有毒气体生成,且不熔融滴落等优点。


磷酸三苯酯阻燃剂tpp质量标准:

外观:白色片状结晶

含量:≥99%;

酸值(mgKOH/g):≤0.1;

游离酚:≤0.1%;

凝固点:≥47.0℃

色度(APHA):≤60;

水分:≤0.1%

密度(50℃,g/cm3):1.185-1.202


目前无机硅系阻燃剂主要采用聚酰胺/无机粘土纳米复合材料的形式。国外也已经研究在聚酯聚合过程中或纺丝熔体中加入纳米层硅酸盐材料来改性聚酯材料的物理机械性能以及燃烧性能等。国内中科院化学研究所也已开展了这方面的研究工作,并取得了一定的成就。

微胶囊技术。微胶囊技术就是把阻燃剂微粒包裹起来,例如用硅烷、钛酸酯对氢氧化铝、氢氧化镁进行表面处理;或者将阻燃剂吸附在无机物载体的空隙中,形成蜂窝状微胶囊阻燃剂,这样可以改善阻燃剂与聚合物的相容性。

硅烷分子、钛酸酯分子在氢氧化铝、氢氧化镁颗粒表面形成“分子膜层”,在阻燃剂与聚合物之间塔起了“桥键”;采用硅酸盐、有机硅树脂,可以使易热分解的有机阻燃剂被很好地保护起来,从而有效地改善阻燃剂的热稳定性。国内外对红磷、聚磷酸铵等阻燃剂的微胶囊化作了大量的研究,微胶囊化的红磷与聚酰胺共混纺丝也能获得具有自熄性能的阻燃聚酰胺纤维,微胶囊化的聚磷酸铵也可用于聚丙烯纤维的阻燃。

复配技术。在对材料进行阻燃处理过程中,发现某些阻燃剂同时使用会取得很好的协同效应,获得更理想的阻燃效果。例如磷加卤、锑加卤、磷加氮、磷加结晶水化合物等,这种复配方法称为复配技术。

卤素磷信硅化合物的复配应用,其阻燃效果更为理想,卤素、磷和硅具有阻燃协同效应。高温下,卤素、磷促进炭的生成,硅增加这些炭层的热稳定性,并且用硅氧烷代替硅烷时,磷稚两元素的阻燃协同作用得到了进一步的加强。

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