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氮类阻燃剂的主要品种

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-9-9 23:49:25
氮类阻燃剂的主要品种包括3大类:三聚氰胺、双氰胺、胍盐(碳酸胍、磷酸胍、缩合磷酸胍和氨基磺酸胍)及它们的衍生物,特别是磷酸盐类衍生物。

氮类阻燃剂的主要品种:三聚氰胺。三聚氰胺常用于制造膨胀型防火涂料中的发泡成分,其发泡效果好,成炭致密。除单独作阻燃剂外,常用的阻燃品种是与酸反应产生的衍生盐,如汽巴精化开发出的M系列阻燃剂,广泛用于PE、PP以及PVC塑料等热塑性、热固性塑料等领域;三聚氰胺与液态磷酸酯合用,广泛应用于阻燃聚氨酯泡沫材料。 

氮类阻燃剂的主要品种:双氰胺。双氰胺主要用于制造胍盐阻燃剂,可以代替三聚氰胺,或者与三聚氰胺结合。欧洲专利报导双氰胺等比例混合,添加量5%,可使聚酰胺达到UL94V-0级的阻燃效果,且这种阻燃剂对材料的撕裂强度影响很小。

此外,双氰胺可以制造木材防火胶。用双氰胺-甲醛-磷酸制成阻燃剂,用于防火人造板。霍文兰利用甲醛和双氰胺制得了新型的阻燃剂,并用它对天然纤维进行阻燃处理。结果表明,经处理后的天然纤维氧指数从16提高到31,并与一定浓度的碱液混合物处理后不影响其柔软性。

氮类阻燃剂的主要品种:胍。胍盐除了用作药物、染料中间体外,常用作纤维素基质材料的阻燃剂,如木材、纸、纸板等。这类阻燃剂不仅阻燃效果好,阻燃性能持久,而且吸湿性较无机阻燃剂小得多,装饰性能好,所以广泛应用于制造高档的装饰用木材。

除此之外,还可以在膨胀型防火涂料中作为发泡剂的组分。氰尿酸三聚氰胺盐(MCA)。MCA是由三聚氰胺和三聚氰酸在一定的温度下,以水为介质合成的,是一种添加型的阻燃剂。它无毒无臭无味,分解温度高(300℃下很稳定,600℃以上分解),不仅阻燃效果好,而且加工时烟雾小,与高分子材料相容性好,无表面迁移现象。

主要用于尼龙、PBT、PP、环氧树脂、有机硅、聚氨酯、橡胶等高分子材料的阻燃。其阻燃效果好,可以和磷、溴、锑系阻燃剂有良好的协同效应,也可和其他助剂复合使用,取得良好的阻燃效果。从经济的角度出发,做尼龙类材料的阻燃效果最明显。



中文名称:磷酸三(2-氯乙基)酯,三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)

英文名称:Tris(2-chloroethyl) phosphate

中文别名:三氯乙基磷酸酯阻燃增塑剂;;磷酸三(β-氯乙酯);2-氯乙基磷酸双(2-氯乙基)酯;三(β-氯乙基)磷酸酯;磷酸三(2-氯乙基)酯;TCEP;磷酸三氯乙酯

CAS RN:115-96-8

EINECS号:204-118-5

分 子 式:C6H12Cl3O4P

分 子 量:285.4898

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%.


文献报导在尼龙6、尼龙66或他们的共混物中,添加质量分数为10%的MCA,可达到UL94V-0级阻燃标准。

张喜田等利用热失重分析和差热分析,研究了磷酸双胍对木材家具的阻燃。结果表明:用磷酸双胍阻燃处理的杨木,活化能提高1倍,表明燃烧难度增大,利用氧指数法测定经添加磷酸双胍处理的杨木氧指数提高到48,表明磷酸双胍是1种很好的阻燃剂。

其他磷-氮复合阻燃剂。DonaMathew等合成了包含三嗪环和磷腈的新型阻燃剂。结果显示,磷腈的存在不仅能提高树脂的耐热性,而且能很大程度提高树脂分解的活化能,其热分解活化能随着固化树脂的交联密度和阻燃剂含量增加而提高,阻燃剂添加量与树脂的成碳率呈线性关系。

朱广军等用三聚氰胺、三卤氧磷、季戊四醇等原料合成新型阻燃剂CN-329,并用于阻燃聚乙烯泡沫塑料的制备,进行6次平行试验,产品的平均氧指数为27,用水平燃烧法测试产品的燃烧性能,产品试样点燃后均在10s内自熄。

刘开宇等利用尿素、卤化胺、三聚氰胺等原料,经二步反应制备新型氮系型阻燃剂MCA。当催化剂用量(尿素/卤化胺)为10/3,回流时间为4h,原料比为1.07/l,反应温度为115℃时,能得到最佳的合成效果。阻燃等级可达UL-94V-0级标准。

李巧玲以间苯二胺等原料合成了尚未见报导的二新戊二醇间苯二胺含氮双磷酸酯,其特点是吸湿较低、热稳定性好,熔点较高。

氮-磷膨胀型阻燃剂是由一些大分子化合物合成的,其最后一步是固相反应,它的传质、传热过程太复杂。因而开发新型高效环保型氮系型阻燃剂需要我们进一步地努力。

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