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无机物阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-12-31 16:22:25
有机阻燃剂大多都有毒性、腐蚀性、发烟性等缺点,而且价格较贵;无机物阻燃剂恰恰可以弥补这些缺陷。

一般无机物阻燃剂往往兼有阻燃、消烟两种功能。因此近年来无机物阻燃剂得到了迅速发展。除了Sb、P无机物外,还有含AL、Mg、B、Mo、Zn等的无机物。这些无机物阻燃剂大多是吸热失水,水蒸汽起冷却和稀释可燃气体的作用,从而抑制燃烧的进行。

1.铝化合物:主要品种是AL(OH)3,当外界温度达到190℃时,AL(OH)3开始失水。但由于它的失水温度太低,不大适合于高聚物用。由于氧化铝来源丰富,价格低廉,具有阻燃剂、消烟剂和填充剂三重功能,所以仍不失为一个有发展前途的阻燃剂。

2.硼化合物:硼化合物是一类品种较多的阻燃剂,有硼酸锌、硼酸铵、硼酸、硼砂、偏硼酸钡等。其阻燃机理除同AL(OH)3一样吸热失水外,还具有同磷化合物类似的“膜效应”,生成一层固熔体覆盖在高聚物表面,产生阻燃效果。硼酸锌与Sb2O3等量并用,阻燃效果可超过它们单独使用的任何一个,而且发烟量少、价格低,硼酸锌的价格只有Sb2O3的三分之一左右,是一种理想的Sb2O3代用品。

3.镁化合物:镁化合物阻燃剂主要是Mg(OH)2是一个最新发展起来的阻燃剂。它的阻燃机理同AL(OH)3一样,但其失水温度达300—350℃,所以更适用于聚烯烃类。Mg(OH)3也具有阻燃、消烟双重作用。用表面处理剂处理的Mg(OH)2具有更好的阻燃效果。如在聚丙烯中添加47.6%经硬脂酸处理的Mg(OH)2及1.1%NaCl—KCl固熔体,可达到UL—94—VO标准。

上述的无机阻燃剂,都存在一个致命的缺点:只有在添加量很大时(约40—60%)才能达到阻燃目的,而这么多添加量,势必会导致高聚物机械性能的明显下降。所以目前无机阻燃剂一般只作为有机阻燃剂的助剂,很少单独使用。

要研究无机物阻燃剂的阻燃机理,必须首先了解高聚物燃烧机理。

有机高聚物的燃烧,实质是热分解的过程伴随着发光、发热和氧的化学反应。可燃性物质、氧气和能量是其三要素。燃烧的总反应可简单表示为:

有机高聚物+O2→CO+CO2+H2O+光+热


磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)

Cas号:115-86-6

海关编码HS:29199000

产品最重要的指标:白色片状结晶体,含量≥99%,熔点≥48℃,酸值≤0.1,游离酚≤0.1%

退税:目前磷酸三苯酯阻燃剂TPP退税为9%

原材料:以三氯氧磷、三氯化磷、苯酚。

属于几类危险品:以9类危险品出口。


一些基元反应如下:

1.在O2作用下,大分子链中较弱的键首先发生断裂,产生自由基:

~CH+O2→C?+HOO?

2.在高聚物内部无氧区,大分子链吸收外界热量,发生断裂,产生自由基和双自由基:

      △

~C—C~→2~C?

   △

~C—C?→~C?+?C—C?

3.在自由基作用下,继而发生一系列连锁反应:

~C?+O2→~COO?——①

~CH+HOO?→~C?+H2O2  ——②

H2O2→2HO?  ——③

RCH3+HO?→RCH2?+H2O   ——④

RCH2?+O2→RCHO+HO?——⑤

HO?+H2→H?H2O  ——⑥

H?+O2→HO?+?O?  ——⑦

?O?+H2→HO?+H?  ——⑧

  ┇       

以上自由基反应延续下去,导致大分子解聚①—⑧式反应产生的HO?和?O?等自由基活性很高,是发展燃烧的关键。

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