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有机磷阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-12-29 15:59:14
目前,有机磷阻燃剂的研究主要集中在磷酸酯、膦酸酯、氧化膦、缩聚磷酸酯和膨胀型有机磷化合物等方面。

磷酸酯阻燃剂,分为只含磷的磷酸酯阻燃剂与含氮磷酸酯阻燃剂。只含磷的磷酸酯阻燃剂大多数为酚类的磷酸酯,也有少量的烷基磷酸酯。可用于高抗冲聚苯乙烯的阻燃。

有机磷阻燃剂可用于PET的阻燃,可达到很好的阻燃效果,且具有很好的抗水解性能。此外,这类化合物还具有很好的相容性,可用于PU泡沫塑料等材料的阻燃处理。含氮的磷酸酯由于同时含有氮、磷两种元素其阻燃效果比只含磷的要好,因而越来越受到人们的重视。含氮磷酸酯阻燃剂中氮元素主要来自化合物中的胺、二胺和三聚氰胺。

含氮磷酸酯阻燃剂的制备、性质和应用。有机磷阻燃剂有很好的热稳定性、相容性,不喷霜、不渗色,主要用于聚苯乙烯材料的阻燃。

膦酸酯阻燃剂,河南大学楚红英等人合成了一种新型的膦酸酯阻燃剂N,N-二(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯(BHAPE)。

BHAPE抗水解及抗湿性好,抗阻燃、耐低温,与很多磷系阻燃剂互溶,可配成复合阻燃剂。BHAPE毒性低,不抑制血浆、血红蛋白及大脑胆碱酯酶的活性,主要用于聚氨酯塑料泡沫、聚氨酯基复合材料、不饱和聚酯和酚醛树脂的阻燃。

氧化膦阻燃剂中氧化膦是聚苯醚有效的阻燃剂,它可与磷酸酯类阻燃剂媲美,且氧化膦阻燃剂含磷量高,达到同样阻燃级别时所添加的阻燃剂量小。中山大学的李霞、李巧玲等人合成了阻燃剂双(对-羧苯基)苯基氧化膦。

该化合物为典型的反应型有机磷阻燃剂,分子结构中含有的两个羧基和阻燃元素磷,不仅具有优异的阻燃性能,而且能使阻燃剂的很多性能得到改善。可用作聚酯、聚酰胺、聚苯并唑等塑料的反应型阻燃剂单体,尤其适用于合成阻燃聚酯纤维,使纤维具有优良的成纤性、阻燃性和较高的玻璃化转变温度。

聚合型磷酸酯阻燃剂,聚合型磷酸酯阻燃剂分子中含有一些重复单元,其分子量大,蒸汽压低,毒性小,迁移性小,具有很好的耐久性,且功能多,有阻燃、增塑和抗氧等功能,是近年来有机磷阻燃剂的一个重要发展领域。主要有齐聚物型和高聚物型两类。其中有代表性的主要有RDP和BDP两种。


磷酸三苯酯阻燃剂tpp具有良好的透明性、柔软性以及抗菌性,具有耐水、耐油、电绝缘性好和相容性好的优点。主要用于纤维素树脂、乙烯基树脂、天然橡胶和合成橡胶的阻燃增塑剂,也可用于三乙酸甘油酯薄酯和软片、硬质聚氨酯泡沫、酚醛树脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。


这两种结构的阻燃剂,分子中具有两个或两个以上的磷原子,具有良好的热稳定性和优异的阻燃性能。它们在聚苯醚、聚碳酸酯和聚苯乙烯及其合金中有良好的加工性能和阻燃性能。

双[ 2, 6, 7- 三氧- 1- 磷- 双环(2, 2, 2)辛烷- 4- 氧甲基] 磷酸酯三聚氰胺盐, 即Melabis,,作为单组分膨胀型阻燃剂, 也有着良好的阻燃性,研究表明,20%的Melabis添加于PP中,体系的极限氧指数能达到31.7%,阻燃级别也能达到UL 94 V-0级。

虽然含卤阻燃剂的阻燃效果好,但由于其使用对环境造成巨大的污染,所以在塑料的阻燃技术中,无卤阻燃剂的应用将是其发展的方向。理想的塑料阻燃剂应满足如下几点:(1)阻燃效率高,可赋予塑料材料良好的难燃性;(2)与塑料用树脂的相容性好,可较好地分散在树脂中形成均相体系;(3)在塑料的加工温度下不分解;(4)不降低塑料的力学性能、电性能、耐候性能等;(5) 耐久性好,能长期保留在塑料中起到阻燃作用;(6)无毒、无臭、无污染,在阻燃过程中不产生有毒气体,不产生二次污染。

塑料的阻燃剂正向高效、低烟、低毒和低成本的方向发展,特别是无卤、低烟、低毒的膨胀型阻燃剂、有机硅阻燃剂以及纳米阻燃剂的开发与应用将成为塑料阻燃剂研究的热点。

磺酸盐阻燃剂在PC的无卤阻燃中单独使用时,对薄壁制品的阻燃效果不理想,需要与其他无卤阻燃剂复配才能达到更高的阻燃要求。虽然选用的磺酸盐阻燃剂的价格比普通阻燃剂价格要高很多,但远远低于美国3M的FR-2025,同时添加量低,效率高,性价比高。

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