無(wú)機磷阻燃劑很早就應用于纖維素織物的阻燃，無(wú)機磷阻燃劑品種主要包括紅磷、磷酸銨、磷酸鈉、磷酸鐵等。早在1786年，磷酸銨就已被用作阻燃劑使用。

磷酸二氫銨和硼酸組成的混合物用于織物纖維的阻燃，效果不錯;磷酸二氫銨、硼酸和鎢酸鈉組成的混合物對織物的阻燃也非常有效。這些無(wú)機阻燃劑價(jià)格低廉，易溶于水，因此整理方法簡(jiǎn)單，但也有添加量大、手感差、耐洗性差等缺點(diǎn)。

無(wú)機磷阻燃劑中的一個(gè)重要品種就是聚磷酸銨鹽，聚磷酸銨鹽可分為低分子量和高分子量?jì)煞N，前者在纖維素纖維的阻燃中應用較為廣泛。低分子量的聚磷酸銨鹽為可溶性鹽，對纖維素織物進(jìn)行阻燃整理時(shí)，它經(jīng)常和尿素混合使用以增強阻燃效果。

紅磷是一種無(wú)機聚合物，分子式為(P4)n，因為只含磷元素，它的阻燃效率非常高，含紅磷7.5%的聚胺的氧指數(LOI)可達35%。

紅磷的缺點(diǎn)是易吸潮，與樹(shù)脂兼容性差，要產(chǎn)生PH3氣體，使被阻燃制品染色，這些使得紅磷直接應用于聚合物阻燃受到極大限制。

因此，有人采用在紅磷表面包覆保護膜的方法，制備出微膠囊化的紅磷阻燃劑，它不僅阻燃效率高，對聚合物其它性能影響較小，而且與樹(shù)脂兼容性好，不再有吸潮和產(chǎn)生PH3氣體的缺點(diǎn)，同時(shí)低煙、低毒、熱穩定性也很好。目前，微膠囊化紅磷已應用于阻燃棉織物等。

磷位于元素周期表第15位，元素符號P，紅磷是磷的同素異形體之一。紅磷是紫紅或略帶棕色的無(wú)定形粉末，有光澤。密度2.34g/cm3，加熱升華，但在4300KPa壓強下加熱至590℃可熔融。汽化后再凝華則得白磷。難溶于水和CS2，乙醚、氨等，略溶于無(wú)水乙醇，無(wú)毒無(wú)氣味，燃燒時(shí)產(chǎn)生白煙（注：白煙為五氧化二磷），煙有毒。

化學(xué)活動(dòng)性比白磷差，不發(fā)光磷在常溫下穩定，難與氧反應。以還原性為主，80℃以上著(zhù)火。與鹵素、硫反應時(shí)皆為還原劑。用于生產(chǎn)安全火柴、有機磷農藥、制磷青銅等。



阻燃劑TCEP|磷酸三(2-氯乙基)酯產(chǎn)品工藝

工業(yè)制法有三種:三氯氧磷與氯乙醇反應;三氯化磷與氯乙醇反應再氧化;三氯氧磷與環(huán)氧乙烷反應(工業(yè)常用方法)。

1、三氯氧磷和環(huán)氧乙烷以偏釩酸鈉為催化劑,在50℃反應,反應物經(jīng)中和、水洗、真空脫水脫低沸物,即得成品。也可用氯乙醇做原料,與三氯氧磷或三氯化磷反應來(lái)制造磷酸三(2-氯乙基)酯。

2、將326 kg三氯氧磷和1.0 kg偏釩酸鈉投入反應釜中。充氮驅盡反應釜中的空氣,在真空下通入650 kg環(huán)氧乙烷,于45～50 ℃下攪拌2～3h。蒸出過(guò)量的環(huán)氧乙烷后加堿中和至中性,水洗,真空脫水。得成品。

3.將三氯氧磷和偏磷酸鈉投入反應釜中。充氮驅盡空氣,在真空下通入環(huán)氧乙烷,于45～50℃下攪拌2～3h。蒸出過(guò)量的環(huán)氧乙烷后加堿中和至中性,水洗,真空脫水得成品。

阻燃劑TCEP|磷酸三(2-氯乙基)酯用途:

1.阻燃劑TCEP具有極佳的阻燃性,優(yōu)良的抗低溫性及抗紫外線(xiàn)性,其蒸氣只能在225℃以上用明火直接點(diǎn)燃方可燃燒,但移走火源則即刻自熄。以本品為阻燃劑不但可提高被阻燃材料的材料級別,而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗靜電性。常用于阻燃以硝基纖維和醋酸纖維為基材的油漆涂料,不飽和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛樹(shù)脂等,也可用于軟質(zhì)聚氯乙烯的增塑阻燃劑。本品用于不飽和聚酯添加量為10%～20%,在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚為原料)中可為10%左右,在軟質(zhì)聚氯乙烯中用作輔助增塑阻燃劑時(shí)為5%～10%。阻燃劑、鈾、釷、钚、锝等稀有金屬的分離溶劑或萃取劑。

2.本品廣泛用于化纖織物、醋酸纖維素作阻燃劑,除具有自熄性外,還可改善耐水性、耐寒性及抗靜電性。一般用量5～10份。本品為合成材料的優(yōu)良阻燃劑,兼具有良好的增型作用,廣泛用于醋酸纖維素、硝基纖維清漆、乙基纖維素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛樹(shù)脂等,所制得的產(chǎn)品除具有自熄性外,還可改善制品的物理性能,制品手感柔軟,也可稱(chēng)為石油添加劑和稀有元素的萃取劑,并且還是阻燃橡膠輸送帶的主要阻燃材料,一般添加量為5%～10%。

3.用作添加型鹵代磷酸酯類(lèi)阻燃劑和增塑劑。分子中同時(shí)含磷和氯,阻燃效果顯著(zhù),不易揮發(fā)及水解,對紫外線(xiàn)穩定性好。適用于酚醛樹(shù)脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纖維素涂料的阻燃劑、聚氯乙烯阻燃性增塑劑、金屬萃取劑、汽油添加劑及聚酰亞胺加工助劑等。能夠改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗靜電性。參考用量5%～20%.


紅磷是巨型共價(jià)分子，無(wú)定型結構。外觀(guān)與性狀：紫紅色無(wú)定形粉末，無(wú)臭，具有金屬光澤，在暗處不發(fā)磷光，無(wú)臭。不溶于水也不溶于二硫化碳以及乙醇等有機溶劑。

熔點(diǎn)（℃）： 590(4357kPa)

相對密度（水=1）：2.20

相對蒸汽密度（ 空氣=1）： 4.77

飽和蒸汽壓（kPa）：4357(590℃)

引燃溫度（℃）：240

溶解性：微溶于水，略溶于乙醇、堿液， 不溶于二硫化碳。

爆炸下限%(V/V)：48～64mg/m3

在416℃時(shí)紅磷升華，它的蒸氣冷卻后變成白磷。

能燃燒與氧氣生成十氧化四磷，五氧化二磷是其系數約分而來(lái)，在自然界不存在，紅磷都易與鹵素化合，生成三鹵化磷或五鹵化磷。

磷有黃磷和赤磷之分。農藥生產(chǎn)上采用黃磷(亦稱(chēng)白磷)，它是制備一切含磷農藥中間體的起始原料，與硫反應得到五硫化二磷，與氯反應得到三氯化磷，進(jìn)而可得一系列其他含磷中間體。此外，黃磷主要用于生產(chǎn)磷酸，少量用于生產(chǎn)赤磷和五氧化二磷，軍事上用于制造燃燒彈、信號彈等，也用于生產(chǎn)磷鐵合金以及醫藥、有機原料等行業(yè)。

紅磷用于制備半導體化合物及用作半導體材料摻雜劑。本品可用于阻燃聚烴類(lèi)、聚苯乙烯、聚酯、尼龍、聚碳酸酯、聚甲醛、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和樹(shù)脂、橡膠、紡織品等。而對聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯以及酚醛樹(shù)脂等含氧高聚物的阻燃尤為有效。與其他磷系阻燃劑相比，相同質(zhì)量的紅磷能產(chǎn)生更多的磷酸，磷酸即可覆蓋于被阻燃材料表面，又可在材料表面加速脫水碳化，形成液膜和碳層可將外部的氧，揮發(fā)性可燃物和熱與內部的高聚物基質(zhì)隔開(kāi)而使燃燒中斷。

由于紅磷在達到同樣的阻燃要求時(shí)用量較小，而且紅磷的熔點(diǎn)高，溶解性差，因而以紅磷阻燃的高聚物的某些物理性能比用一般阻燃劑制得的同類(lèi)高聚物要好。紅磷與鹵系阻燃劑并用，可提高阻燃效率。

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