膨脹型復合阻燃劑
將季戊四醇磷酸酯(PEPA)和三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)復配成一種膨脹型復合阻燃劑，用于對長(cháng)玻纖增強聚丙烯(LGFPP)進(jìn)行阻燃。
采用極限氧指數測試、垂直燃燒測試、掃描電子顯微鏡觀(guān)察、熱重分析、力學(xué)性能測試等方法探討了該膨脹型復合阻燃劑組成對LGFPP的阻燃性能、熱穩定性能以及力學(xué)性能的影響。結果表明，膨脹型復合阻燃劑的總添加量為20%，當PEPA與MPP質(zhì)量比為11∶9時(shí)，復配阻燃效果最佳，阻燃LGFPP的極限氧指數值為26.1%，UL–94燃燒等級達到V–0級；生成的炭層致密、連續性好且穩定；阻燃LGFPP表現出較好的熱穩定性與力學(xué)性能。
長(cháng)玻纖增強聚丙烯(LGFPP)復合材料具有力學(xué)性能優(yōu)良、尺寸穩定性好、耐高溫、耐疲勞性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，在汽車(chē)、航空等工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應用。
但是LGFPP存在“燈芯效應”，極限氧指數(LOI)值很低，是一種容易燃燒的材料，并且燃燒過(guò)程發(fā)熱量大，還會(huì )釋放大量的不飽和氣體，會(huì )進(jìn)一步促進(jìn)燃燒。LGFPP阻燃性能的不足限制了其在某些高端領(lǐng)域的應用，所以對LGFPP進(jìn)行阻燃改性具有重要的意義。
目前用于LGFPP阻燃改性的阻燃劑多為金屬氫氧化物(氫氧化鋁、氫氧化鎂)和鹵素阻燃劑。其中金屬氫氧化物的阻燃效果較好，但由于較大的添加量，會(huì )嚴重降低阻燃LGFPP的力學(xué)性能；鹵素阻燃劑的阻燃效果非常不錯，但從環(huán)保角度講，其燃燒時(shí)放出有毒和腐蝕性氣體等，會(huì )造成二次污染。
膨脹型阻燃劑(IFR)作為一種新型“綠色”阻燃劑，具有獨特的性能和應用前景而成為研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。最典型的IFR體系由聚磷酸銨(酸源)、三聚氰胺(氣源)、季戊四醇(碳源)按一定比例混合組成，但也存在IFR三個(gè)組分之間的相容性較差及IFR與LGFPP之間相容性較差的問(wèn)題，這會(huì )降低阻燃材料的力學(xué)性能。
磷酸三乙酯|阻燃劑TEP產(chǎn)品用途
磷酸三乙酯為高沸點(diǎn)溶劑,橡膠和塑料的增塑劑,也是催化劑.也用作制取農藥殺蟲(chóng)劑的原料.以用作乙基化試劑,用于乙烯酮生產(chǎn)。
(1)催化劑:二甲苯異構體催化劑;烯烴的聚合催化劑;制造四乙基鉛的催化劑;制造碳化二亞胺的催化劑;三烷基硼和烯烴的置換反應催化劑;用乙酸高溫脫水制造乙烯酮的催化劑;苯乙烯同共軛二烯類(lèi)化合物聚合用的催化劑;如果在對苯二甲酸、乙二醇聚合時(shí)使用則有防止纖維變色的作用。
(2)溶劑:硝酸纖維素及乙酸纖維素的溶劑;用保持有機過(guò)氧化物催化劑壽命的溶劑;氟化乙烯分散用的溶劑;作聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂的固化催化劑的過(guò)氧化物劑及稀釋劑。
(3)穩定劑:氯系殺蟲(chóng)劑和穩定劑;酚醛樹(shù)脂的穩定劑;糖醇樹(shù)脂的固體劑。
(4)合成樹(shù)脂方面:二甲酚甲?醛樹(shù)脂的固化劑;殼型塑模所使用的酚醛樹(shù)脂的軟化劑;氯乙烯的柔軟劑;乙酸乙烯聚合物的增塑劑;聚酯樹(shù)脂的阻燃劑。
(5)磷酸三乙酯(阻燃劑TEP)為高沸點(diǎn)溶劑,橡膠和塑料的增塑劑,也用作制取農藥殺蟲(chóng)劑的原料,用作乙基化試劑和乙烯酮生產(chǎn)。在日本,該品的70%用于催化劑。
采用季戊四醇磷酸酯(PEPA)和三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)復配組成的新型IFR，其中PEPA一般由三氯氧磷和季戊四醇通過(guò)合成反應制得，集碳源和酸源為一體，目前在阻燃ABS／尼龍(PA)6合金、環(huán)氧樹(shù)脂和乙烯–乙酸乙烯共聚物等改性中已得到應用，取得了不錯的阻燃效果；PP在膨脹阻燃體系中作為氣源和酸源，已成熟運用于阻燃長(cháng)玻纖增強PA。由于單獨使用PEPA或者M(jìn)PP無(wú)法獲得理想的阻燃效果，所以需要將PEPA與MPP結合起來(lái)。到目前為止，該復配體系應用在阻燃LGFPP中還未見(jiàn)到相關(guān)研究報道。
結論
(1)由PEPA與MPP組成的IFR對LGFPP具有優(yōu)良的協(xié)同阻燃效應；當IFR的添加量為20%，Qb_h_Q苃7gPEPA與MPP質(zhì)量比為11∶9時(shí)，阻燃LGFPP的LOI值為26.1%，UL–94燃燒等級達到V–0級。
(2)TG曲線(xiàn)分析表明，PEPA與MPP復配阻燃LGFPP相對LGFPP具有更高的熱穩定性。
(3)當PEPA與MPP質(zhì)量比為11∶9時(shí)，阻燃LGFPP燃燒后的炭層致密、連續性好，且穩定性好，能夠起到隔熱隔氧的效果，從而阻燃效果最佳。
(4)添加阻燃劑后，當PEPA與MPP質(zhì)量比為11∶9時(shí)，阻燃LGFPP的力學(xué)性能最佳。與LGFPP相比，拉伸強度和彎曲強度略有下降，但幅度很小。
建筑用阻燃材料劑在中國具有極大的潛在市場(chǎng)，目前中國阻燃劑品種，用量與發(fā)達國家存在較大差距。隨著(zhù)國家對阻燃技術(shù)要求力度的加強，中國低煙無(wú)毒阻燃劑開(kāi)發(fā)和發(fā)展將出現更好的廣闊前景。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
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