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磷系阻燃剂作为一种高效、无烟、低毒、无污染的阻燃剂,备受研究者关注,已经在合成和应用等方面取得了显著成就。本文对近年来磷系阻燃剂的阻燃机理及应用进展作了简要综述,分别对新型含磷阻燃剂在聚氨酯、聚氨基甲酸乙酯泡沫、环氧树脂、多酯类与尼龙在这四方面的应用来说明含磷阻燃剂最近的研究进展,例如:RXP在聚氨酯上的应用,DEEP在聚氨基甲酸乙酯泡沫上的应用
随着新的技术在发展,研究人员利用胶囊包覆技术、采用不同的囊才、采取多重包覆的工艺技术,在颜色上也取得了突破,实现了包覆后表面白色的白度化红磷,基本上克服了红磷容易吸潮、易氧化的问题,同时也突破了颜色上的局限,这种新型的白度化胶囊红磷,也叫白度化红磷阻燃剂,将会迎来新的发展契机。
单质磷是易燃物,但是在树脂中,红磷和其他含磷添加剂作用过程却不是单纯的氧化,含磷添加剂主要在凝聚相中作用,阻燃机理为:
第一步
形成磷酸配作为脱水剂,并促进成炭,炭的生成降低了从火焰到凝聚相的热传导。
第二步
磷酸可吸热,因为它阻止了CO氧化为CO2,降低了加热过程。
第三步
对凝聚相形成一层薄薄的玻璃状的或液态的保护层,因此降低了氧气扩散和气相与固相之间的热量和质量传递,抑制了炭氧化过程,降低了含磷阻燃剂受热分解发生如下变化:磷系阻燃剂→磷酸偏→磷酸→聚偏磷酸,聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物,具有强脱水性,在聚合物表合物与空气隔绝;脱出的水气吸收大量的热,使聚合物表面阻燃剂受热分解释放出挥发性磷化物,经质谱分析表明,存氢原子浓度大大降低,表明PO·捕获H·,即PO·+H·=HPO。
结构不一样阻燃机理不一样即使为同系列,也因其结构不同而发挥的阻燃效果不同,也和具体应用在何种材料上有关系。
上海拓陆高分子新材料有限公司供应的红磷阻燃剂的价格为37元一千克,产品的红磷有效含量为45%,白度是65%,保质期是12个月,主要用途是合成材料阻燃剂,品牌是上海拓陆,包覆红磷是一种优秀的阻燃剂,具有...
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一种含磷阻燃剂的制备与表征
以邻苯基苯酚和三氯化磷通过傅-克反应、水解反应,合成9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲(DOPO),用衣康酸(ITA)与DOPO加成反应制备阻燃单体9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲-丁二酸(DDP)。通过红外光谱、核磁共振及质谱对合成产物进行了结构表征。并进行了中试生产,产品质量指标与实验室合成产物一致,表明配比和工艺路线完全可行。
无卤含磷阻燃剂对箱纸板的阻燃作用
比较了3种含磷阻燃剂(磷酸季戊四醇缩合物、磷酸季戊四醇缩合物的铵盐、磷酸氢二铵)对箱纸板的阻燃作用。实验发现,当三者用量相同时,对箱纸板的阻燃性和耐热性的作用大小为:磷酸氢二铵>磷酸季戊四醇缩合物的铵盐>磷酸季戊四醇缩合物;耐水阻燃性作用大小为:磷酸季戊四醇缩合物>磷酸季戊四醇缩合物的铵盐>磷酸氢二铵。
聚氨酯泡沫塑料一般通过添加阻燃剂提高泡沫塑料的阻燃性,以延缓燃烧、阻烟甚至使着火部位自熄。也可采用含阻燃元素的多元醇(即反应型阻燃剂)为泡沫原料。阻燃剂必须具有以下一种或数种功能:能在着火温度或接近着火温度下吸热分解成不可燃物质;能与泡沫燃烧产物反应生成不易燃物质;可分解出能终止泡沫自由基氧化反应的物质。
在聚氨酯泡沫塑料中,含磷阻燃剂主要在凝聚相发挥作用,磷化物可以消耗泡沫塑料燃烧时分解出的可燃气体,使其转化成不易燃烧的炭化物,泡沫体中磷(P)含量达1.5%左右时即可获得较佳的阻燃效果。
含卤素阻燃剂主要在气相中发挥作用,卤素是泡沫塑料燃烧反应的链终止剂,在塑料燃烧时生成卤化氢而抑制燃烧反应。据有关资料,为使泡沫获得较满意的阻燃性能,茂密体中溴(Br)质量分数应达12% -14%,或氯(cl)质量分数达18% ~ 20%。当磷- 卤联用时,由于存在一定的协同效应,故0. 5%P (4% - 5%)Br 或1%P (8% - 12%)CI 即可使聚氨酯泡沫具有自熄性。
典型的磷- 氮阻燃体系可有聚磷酸铵和三聚氰胺等组成,在泡沫受热初期,阻燃剂分解产生磷酸等,它与多羟基化合物形成具有阻燃作用的磷酸酯并释放水蒸气:在高温下泡沫中的阻燃剂气化产生不燃性气体,使熔融的泡沫炭化形成疏松的多孔性阻燃层。
氢氧化铝中含有大量的结晶水(质量分数可高达34%),结晶水在泡沫塑料生产过程中很稳定,但在泡沫塑料燃烧温度时将快速分解,吸收燃烧热,并在火源和泡沫间形成不燃性的屏障,从而起到阻燃作用。同时,它也是一种烟气抑制剂。