無(wú)機類(lèi)阻燃劑
本文介紹無(wú)機類(lèi)阻燃劑。無(wú)機類(lèi)阻燃劑包括氫氧化鋁、氫氧化鎂、膨脹石墨、硼酸鹽、草酸鋁和硫化鋅為基的阻燃劑。氫氧化鋁和氫氧化鎂是無(wú)機類(lèi)阻燃劑的主要品種,它們具有無(wú)毒性和低煙等特點(diǎn)。
由于受熱分解吸收大量燃燒區的熱量,使燃燒區的溫度降低到燃燒臨界溫度以下燃燒自熄,分解后生成的金屬氧化物多數熔點(diǎn)高、熱穩定性好、覆蓋于燃燒固相表面阻擋熱傳導和熱輻射,從而起到阻燃作用。同時(shí)分解產(chǎn)生大量的水蒸氣,可稀釋可燃氣體,也起到阻燃作用。
水合氧化鋁有熱穩定性好,在300℃下加熱2h可轉變?yōu)锳lO(OH),與火焰接觸后不會(huì )產(chǎn)生有害的氣體,并能中和聚合物熱解時(shí)釋放出的酸性氣體,發(fā)煙量少,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),因而它成為無(wú)機阻燃劑中的重要品種。
水合氧化鋁受熱釋放出化學(xué)上結合的水,吸收燃燒熱量,降低燃燒溫度。在發(fā)揮阻燃作用時(shí),主要是兩個(gè)結晶水起作用,另外,失水產(chǎn)物為活性氧化鋁,能促進(jìn)一些聚合物在燃燒時(shí)稠環(huán)炭化,因此具有凝聚相阻燃作用。從該機理可知使用水合氧化鋁作阻燃劑,添加量應較大。
鎂元素阻燃劑主要品種為氫氧化鎂,是近幾年來(lái)國內外正在開(kāi)發(fā)的一種阻燃劑,它在340℃左右開(kāi)始進(jìn)行吸熱分解反應生成氧化鎂,在423℃下失重達最大值,490℃下分解反應終止。從量熱法得知,其反應吸收大量熱能(44.8KJ/mol) ,生成的水也吸收大量熱能,降低溫度,達到阻燃。
氫氧化鎂的熱穩定性和抑煙能力都比水合氧化鋁好,但由于氫氧化鎂的表面極性大,與有機物相容性差,所以需要經(jīng)過(guò)表面處理后才能作為有效的阻燃劑。另外,它的熱分解溫度偏高,適宜熱固性材料等分解溫度較高的聚合物的阻燃。
在高溫下,可膨脹石墨中的嵌入層受熱易分解,產(chǎn)生的氣體使石墨的層間距迅速擴大到原來(lái)的幾十倍至幾百倍。當可膨脹石墨與高聚物混合時(shí),在火焰的作用下,可在高聚物表面生成堅韌的炭層,從而起到阻燃作用。
阻燃劑TCEP|磷酸三(2-氯乙基)酯產(chǎn)品信息
中文名稱(chēng):阻燃劑TCEP,磷酸三(2-氯乙基)酯,三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)
英文名稱(chēng):Tris(2-chloroethyl) phosphate
中文別名:三氯乙基磷酸酯阻燃增塑劑;;磷酸三(β-氯乙酯);2-氯乙基磷酸雙(2-氯乙基)酯;三(β-氯乙基)磷酸酯;磷酸三(2-氯乙基)酯;TCEP;磷酸三氯乙酯
CAS RN:115-96-8
EINECS號:204-118-5
分 子 式:C6H12Cl3O4P
分 子 量:285.4898
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%.
硼酸鹽阻燃劑有硼砂、硼酸和硼酸鋅。目前主要使用的是硼酸鋅。硼酸鋅在300℃開(kāi)始釋放出結晶水,在鹵素化合物的作用下,生成鹵化硼、鹵化鋅,抑制和捕獲游離的羥基,阻止燃燒連鎖反應;同時(shí)形成固相覆蓋層,隔絕周?chē)难鯕?,阻止火焰繼續燃燒并具有抑煙作用。硼酸鋅可以單獨使用,也可與其它阻燃劑復配使用。目前,主要產(chǎn)品有細粒硼酸鋅、耐熱硼酸鋅、無(wú)水硼酸鋅和高水硼酸鋅。
草酸鋁是氫氧化鋁衍生的結晶狀物,堿含量低。含有草酸鋁的高聚物燃燒時(shí),放出H20, CO及CO2,而不生成腐蝕性氣體,草酸鋁還能降低煙密度和生煙速度。由于草酸鋁的堿含量低,所以用其阻燃的電線(xiàn)、電纜的包覆料時(shí),不影響材料的電氣性能。
現在已開(kāi)發(fā)的5種以硫化鋅為基的阻燃劑,其中4種用于硬質(zhì)PVC,另一種可用于軟質(zhì)PVC,聚烯徑和尼龍。這類(lèi)阻燃劑可提高材料的抗老化性能,且與玻纖有好的相容性和提高聚烯烴的熱穩定性。
耐溫可達1700℃,涂料完全透明,在常溫和高溫下無(wú)任何氣味,無(wú)機阻燃劑涂刷后涂膜影不響物體的本來(lái)顏色,志盛無(wú)機阻燃劑涂刷在無(wú)機的材質(zhì)基體上,能與物體表面形成互穿網(wǎng)絡(luò )結構,附著(zhù)力好,具有一定的隔熱、防氧化、防腐、阻燃防火的保護作用,延長(cháng)基體的使用壽命,節能環(huán)保。添加于聚合物配方中,具有阻燃、協(xié)效阻燃或抑煙功能的無(wú)機化合物。
一般包括氫氧化鋁、氫氧化鎂、赤磷、多聚磷酸銨、硼酸鋅、氧化銻和鉬化合物等。
其中氧化銻、硼酸鋅等單獨使用時(shí)阻燃效果并不顯著(zhù),與鹵系、磷酸酯及其他有機阻燃劑配合能明顯提高其阻燃效果,因此亦有阻燃協(xié)效劑或阻燃助劑之稱(chēng)。
無(wú)機阻燃劑一般阻燃效能較低,添加量大,但有害性小,抑煙效果好。
無(wú)機阻燃劑的金屬水合物主要以氫氧化鋁、氫氧化鎂為主。其具有填充劑、阻燃劑、發(fā)煙抑制劑三重功能。
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