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阻燃剂的复配阻燃技术

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-1-24 22:42:09
阻燃剂的复配阻燃技术包含有两方面的含义:一是不同阻燃剂之间的复配问题;二是阻燃剂与不同的基体之间的配合问题。

实践证明,一些阻燃剂只适用于一定的基体树脂,对聚烯烃阻燃效果良好的阻燃剂不一定适合尼龙。因此,不同的基体树脂要注意选择合适的阻燃剂元素。有时候使用单一的阻燃剂往往需要加人量很大才能起到阻燃作用。而将两种或多种阻燃剂进行复配时,阻燃效果大大增加,同时,可减少阻燃剂的用量。

阻燃剂的复配阻燃技术,就是要充分考虑高聚物的热力学性能后选择最适宜的阻燃剂品种,最大限度地发挥阻燃剂的协效性,同时考虑与各种助剂如热稳定剂、分散剂、偶联剂、增韧剂之间的相互作用,达到减少用量、提高阻燃效果的目的。

计算机优化设计在阻燃剂的复配阻燃技术配方中的应用。阻燃配方设计是阻燃材料研究中的一个重要内容。为获得性能优异,能满足使用要求的阻燃材料,在加人阻燃剂的同时往往需加入其它组分对材料进行改性。这时阻燃配方设计问题实际上就变成了一个复杂的多目标体系的优化以达到多目标最佳值的问题。计算机科学技术的发展为我们解决这类问题提供了一些手段,如人工神经网络在化学领域中可用于图谱分析。

纺织品阻燃整理剂的发展历程。实践最初在阻燃整理剂方面的研究主要集中在通过取代或封闭2D树脂的N一羟甲基对2D进行改性,但这种方法一直没有被广泛接受,原因是取代或封闭是以降低2D的活性为代价。

近年来对无甲醛或低甲醛阻燃体系的研究成果报道主要集中在两方面,即取代阻燃体系中的含甲醛的阻燃剂或交联剂。自从多元羧酸技术发展起来以后,利用多元酸或其它无甲醛化学品替代目前的含氮羟甲基化合物的阻燃体系研究取得了可喜的迸展,并因此提出了低甲醛阻燃体系和无甲醛阻燃体系。
低甲醛阻燃体系方面已报道的主要成果主要是JefferyKStowed等人和青岛大学的朱平教授分别采用无甲醛的阻燃剂和无甲醛的交联剂来降低阻燃体系的甲醛含量的工作。

JefferyKStowed等人用含羟基的磷酸酯低聚物代替常规使用的甲醛类阻燃剂(CP类与THPC类),但是由于这种阻燃剂不能与纤维素形成交联,所以和氮羟甲基类交联剂(三聚氰胺树脂或2D树脂)联合使用,这类交联剂既可以和纤维素的羟基发生交联反应,还可以与阻燃剂中的羟基发生反应使得阻燃剂能够固着在纤维上经受多次水洗。


磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)是种含磷元素的无卤环保型阻燃剂,面上大多数产品为白色片状结晶,改产品为白色结晶性粉末,也更用于溶解于有机溶剂。产品生产出口厂家主要分布在江苏丶浙江,目前磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)生产出口厂家价格以江苏为主。


近年报道了一种新颖的用于纯棉织物阻燃整理的无甲醛阻燃体系。这种阻燃体系必须有两部分组成:无甲醛阻燃剂和无甲醛的交联剂,其阻燃体系可用的阻燃剂是现有的含羟基的低聚磷酸酯类阻燃剂或含双键的磷酸酯低聚物。这两种阻燃剂在多篇文献中都有报道,含羟基的有机磷化合物目前已作为添加型阻燃剂应用于聚氨酯的阻燃。

阻燃体系中用来使织物与阻燃剂之间发生交联反应的交联剂有BTCA,PMA等多元羧酸或其他一些无甲醛交联树脂,其中很多可以用于水处理中作为水处理的阻垢剂。有的还含有一定量的磷元素,这样的交联剂与阻燃剂组成的体系无需另外添加催化剂。

使用的多元羧酸要求至少含有两个相邻的羧基才能与纤维素发生交联,比如常用的丁烷四羧酸(BTCA)。而且需使用催化剂增加多元羧酸与纤维素的反应。多元羧酸早己作为交联剂应用在棉织物上,用于棉织物的防皱整理。在这种阻燃体系中多元羧酸可以将羟基磷酸酯低聚物与纤维素交联起来,从而具有耐久性。作者在另一篇文章里详细讨论了多元羧酸与阻燃剂在催化剂次磷酸钠存在情况下发生反应。

整理时将阻燃剂与多元羧酸交联剂以及催化剂配成整理液(乙烯基磷酸酯低聚物在使用的时候要加自由基催化剂),可经过以下工艺整理到纯棉织物上:

二浸二轧(轧余率75%)一预烘(80℃,3~5mm)一焙烘(180℃,l~2min)一洗涤采用这种方法从阻燃剂到交联剂都拒绝了甲醛,所以这种方法完全解决了甲醛问题。

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