混合膨脹型阻燃劑
混合膨脹型阻燃劑是通過(guò)不同阻燃劑之間的復配和調節其配比制備而成的。蘆笑梅等根據膨脹阻燃原理,合成出新型防潮型膨脹阻燃劑。
利用能譜分析等手段對混合膨脹型阻燃劑的結構與防潮性及其在 PP 中的阻燃效果進(jìn)行研究。結果表明防潮型阻燃劑比非防潮型阻燃劑對 PP 的阻燃效果有所降低,因而采用防潮型阻燃劑時(shí)其用量應有所增加。
王錦等制備了含4A分子篩的膨脹型阻燃劑,研究其在NR中的應用。性能測試表明4A分子篩由于其優(yōu)良的催化和吸附性能提高了材料的力學(xué)和耐磨性能;同時(shí)4A分子篩與膨脹型阻燃劑的協(xié)同效應提高了NR 膠料的阻燃性能。
目前高分子材料阻燃已經(jīng)趨于無(wú)鹵化,而且磷氮阻燃劑已經(jīng)成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)之一,廣泛應用于各行業(yè)當中,也必將成為阻燃材料領(lǐng)域中的主流。但面對應用時(shí)所需綜合性能的巨大挑戰,例如,在對材料實(shí)現阻燃化的同時(shí),對材料的其他性能,如熱穩定性,力學(xué)性能,電學(xué)性能、光穩定性,纖維制品的耐用性、染色性、色澤穩定性都要適應和匹配,磷-氮阻燃劑,特別是膨脹型阻燃劑仍然面臨嚴峻的考驗。
因此,既要達到規定的阻燃級別,又要有良好的力學(xué)性能、熱、光穩定性和耐老化性的阻燃劑將是未來(lái)阻燃劑的發(fā)展趨勢。因此,未來(lái)膨脹型阻燃劑技術(shù)的發(fā)展趨勢主要集中在阻燃劑的表面處理,微細化處理,各種阻燃劑間的協(xié)同效應,開(kāi)發(fā)阻燃母粒,阻燃劑的共聚和改性等方面。
阻燃劑的作用機理比較復雜, 尚未十分明了。一般認為, 鹵素化合物遇火受熱發(fā)生分解反應, 分解出的鹵素離子與高分子化合物反應產(chǎn)生鹵化氫。后者與高分子化合物燃燒過(guò)程中大量增殖的活潑羥基游離基 (HO·)反應,使其濃度降低,燃燒速度減慢,直到火焰熄滅。鹵素中,溴的阻燃作用比氯大。含磷阻燃劑的作用在于它們燃燒時(shí)形成偏磷酸, 偏磷酸聚合成非常穩定的多聚態(tài), 成為塑料的保護層而將氧隔絕。
阻燃劑是通過(guò)若干機理發(fā)揮其阻燃作用的,如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應、不燃氣體的窒息作用等。多數阻燃劑是通過(guò)若干機理共同作用達到阻燃目的。
阻燃劑TCEP|磷酸三(2-氯乙基)酯產(chǎn)品物理信息
外觀(guān):純凈的阻燃劑TCEP為無(wú)色或淡黃色油狀透明液體,具有淡奶油味。
折光率(n20D)1.4731
沸點(diǎn)194℃,閃點(diǎn)225℃
凝固點(diǎn)-64℃
分解溫度240-280℃
粘度38-47厘泊(20℃)
磷含量10.8%
氯含量37.3%,與一般有機溶劑(如醇、酮、芳烴、氯仿等)相溶,不溶于脂肪族烴,幾乎不溶于水、且水解穩定性良好,在堿性溶液中有少量分解,本品無(wú)明顯腐蝕性。
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%.
1、 吸熱作用
任何燃燒在較短的時(shí)間所放出的熱量是有限的,如果能在較短的時(shí)間吸收火源所放出的一部分熱量,那么火焰溫度就會(huì )降低,輻射到燃燒表面和作用于將已經(jīng)氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會(huì )減少,燃燒反應就會(huì )得到一定程度的抑制。在高溫條件下,阻燃劑發(fā)生了強烈的吸熱反應,吸收燃燒放出的部分熱量,降低可燃物表面的溫度,有效地抑制可燃性氣體的生成,阻止燃燒的蔓延。Al(OH)3阻燃劑的阻燃機理就是通過(guò)提高聚合物的熱容,使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量,從而提高其阻燃性能。這類(lèi)阻燃劑充分發(fā)揮其結合水蒸汽時(shí)大量吸熱的特性,提高其自身的阻燃能力。
2、 覆蓋作用
在可燃材料中加入阻燃劑后,阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩定泡沫覆蓋層,隔絕氧氣,具有隔熱、隔氧、阻止可燃氣體向外逸出的作用,從而達到阻燃目的。如有機磷類(lèi)阻燃劑受熱時(shí)能產(chǎn)生結構更趨穩定的交聯(lián)狀固體物質(zhì)或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進(jìn)一步熱解,另一方面能阻止其內部的熱分解產(chǎn)生物進(jìn)入氣相參與燃燒過(guò)程。
3、 抑制鏈反應
根據燃燒的鏈反應理論,維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區,捕捉燃燒反應中的自由基,從而阻止火焰的傳播,使燃燒區的火焰密度下降,最終使燃燒反應速度下降直至終止。如含鹵阻燃劑,它的蒸發(fā)溫度和聚合物分解溫度相同或相近,當聚合物受熱分解時(shí),阻燃劑也同時(shí)揮發(fā)出來(lái)。此時(shí)含鹵阻燃劑與熱分解產(chǎn)物同時(shí)處于氣相燃燒區,鹵素便能夠捕捉燃燒反應中的自由基,干擾燃燒的鏈反應進(jìn)行。
4、 不燃氣體窒息作用
阻燃劑受熱時(shí)分解出不燃氣體,將可燃物分解出來(lái)的可燃氣體的濃度沖淡到燃燒下限以下。同時(shí)也對燃燒區內的氧濃度具有稀釋的作用,阻止燃燒的繼續進(jìn)行,達到阻燃的作用。
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