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阻燃剂阻燃效率

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-10-31 10:45:18
氯系阻燃剂阻燃机理与溴系阻燃剂相同﹐就阻燃剂阻燃效率而言﹐氯系阻燃剂远远逊色于溴系阻燃剂。

(一)氯化石蜡。氯含量为70%的氯化石蜡是一种白色粉未﹐化学稳定性好﹐常温下不溶于水和低级醇。氯含量为52%的氯化石蜡为油状液体,在气相中起阻燃作用. 氯化石蜡通常和三氧化二锑协同使用,因其价格低廉,并有良好之可塑剂性能,尤其适用于考虑成本和产品加工性的场合,此为最有利之耐燃化学配方,适用于硬质和软质制品.但氯化石蜡不易多加,否则容易溢出.

(二)双(六氯环戊二烯)环辛烷。该品是一种添加型阻燃剂﹐分子式为C18H12Cl12.该品优点极多﹐例如初期着色性好﹑电性能优异﹑阻燃性能好﹑热稳定性高﹑低生烟量﹑协效剂的可选择性﹑抗紫外线性能良好﹑耐水解性能良好﹑无毒等等。

磷系阻燃剂并不是什么新型阻燃剂﹐但它作为无卤体系﹐在阻燃剂领域现在颇受欢迎。而且磷系阻燃剂阻燃效率颇为优良。有机磷系阻燃剂包括磷酸酯﹑膦酸酯(包括其含卤衍生物)﹑亚磷酸酯﹑氧化膦﹑含磷多元醇/氮化物等。但作为阻燃剂﹐应用范围最广泛的是磷酸酯和膦酸酯﹐尤其是含卤的磷酸酯的膦酸酯。磷酸酯和含卤的磷酸酯兼具阻燃剂和增塑剂功能﹐以阻燃剂为主﹐称为增塑性阻燃剂﹔而非卤磷酸酯的主要功能是增塑﹐兼具阻燃剂作用﹐称为阻燃性增塑剂。

(一)阻燃机理。磷系阻燃剂的阻燃机理并非单一的。一般认为有机磷系阻燃剂可同时在凝聚相及气相发挥阻燃作用。不过阻燃机理也因磷系阻燃剂的结构﹑聚合物类型及燃烧条件而不尽相同。

1.凝聚相的阻燃机理。当含有磷系阻燃剂的聚合物受热时﹐可分解生成磷酸或多磷酸。这类酸能催化含羟基化合物的吸热脱水成炭反应﹐生成水和焦炭。含羟基化合物炭化有结果﹐是在其表面形成石墨状的焦炭层﹐此炭层隔氧﹑隔热﹐使燃烧窒息﹐从而达到阻燃的目的。

2.气相的阻燃机理。有机磷系阻燃剂受热分解的产物中含有PO.游离基用OH.游离基,从而使火焰中的H.及OH.浓度大大减小,起到抑制燃烧的作用.


磷酸三苯酯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。磷酸三苯酯tpp用途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。


磷系阻燃剂的主要品种

1. 磷酸三(α-氯乙基)酯 磷酸三(α-氯乙基)酯(TCEP)为添加型阻燃剂,分子式为C6H12O4Cl3P. 磷酸三(α-氯乙基)酯为无色透明液体,不溶于脂肪烃,微溶于水. 磷酸三(α-氯乙基)酯具有优异的阻燃性、优良的抗低温性和抗紫外线性。其蒸气只有在225度用直接火焰才能点燃,且移走火焰后即自熄。以TECP为阻燃剂,不仅仅可以提高被阻燃材料的阻燃级别,还可以提高其耐水性、耐酸性、耐寒性及抗静电性。TECP在阻燃不饱和聚酯中用10%-20%,在软质PVC中作为辅助增塑阻燃剂使用时为5%-10%.

2. 磷酸三(1,3氯乙-2-丙基)酯 磷酸三(1,3氯乙-2-丙基)酯(TDCPP)为添加型阻燃剂,分子式为C9H15O4CL6P . TDCPP在软质PVC中的添加量不超过15%.

3.亚磷酸酯 以.(TPP)和.亚磷酸二苯异辛酯(DPIOP)为主。

膨胀型阻燃剂阻燃效率很不错,它是以磷氮为主要成分的阻燃剂﹐不含卤素﹐也不采用氧化锑为协效剂 。含有膨胀型阻燃剂的高聚物受热 时﹐表面能生成一层均匀的炭质泡沫层﹐该泡沫层隔热﹑隔氧﹑抑烟并能防止产生熔融滴落﹐而形成良好的阻燃性能。 

膨胀型阻燃体系一般由三个部分组成﹕

(1)酸源(脱水剂)一般可以是无机酸或加热至100-250oC时生成无机酸的化合物﹐如磷酸﹑硫酸﹑硼酸﹑各种磷酸盐﹑酸酸酯和硼酸盐等。

(2)炭源(成炭剂)它是形成泡沫炭化层的基础﹐主要是一些含碳量高的多羟基化合物﹐如淀粉﹑季戊四醇和它的二聚物﹑三聚物以及含有羟基的有机树脂等。

(3)气源(氮源﹑发泡源) 常用的发泡源一般为三聚氰胺﹑双氰胺﹑聚磷酸胺等。 膨胀型阻燃剂对于不同的聚合物体系﹐有时不需要几个组分同时并用﹐只需要加入其中的一种或者几趾﹐聚合物本身也可以充当其中的某一角色。 

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