有机磷阻燃剂合成路线

有机磷阻燃剂合成路线

引言

有机磷阻燃剂是一种用于提高材料阻燃性能的重要化学品。其合成路线的研究对于制备高效阻燃材料以满足不同领域的需求具有重大意义。本文将介绍一种常用的有机磷阻燃剂合成路线,希望能对阻燃材料的开发提供一定的指导。

有机磷阻燃剂的分类

有机磷阻燃剂可以根据其结构和功能分为不同类型。常见的有机磷阻燃剂包括磷酸酯、磷酰胺和磷酰胺酯等。本文将以磷酸酯为例,介绍其合成路线和相关研究进展。

有机磷阻燃剂的合成路线

1.原料准备:合成磷酸酯有机磷阻燃剂的首要步骤是准备所需的原料。常用的

原料包括磷酸、醇类化合物和氯代烷烃。其中,磷酸可以通过石灰石和硝酸

的反应制备得到;醇类化合物可通过乙醇和异丙醇等材料的重排反应获得;

氯代烷烃则可以通过加氯反应制备得到。

2.酯化反应:将准备好的磷酸和醇类化合物进行酯化反应,合成磷酸酯有机磷

阻燃剂。酯化反应可以通过加热和催化剂的添加来进行。常用的催化剂包括

硫酸、甲酸和二乙酰二胺等。酯化反应的温度和时间需要根据具体的反应条

件进行优化。

3.纯化和处理:在酯化反应后,得到的产物需要进行纯化和处理。首先,通过

蒸馏或萃取等方法去除未反应的原料和副产物。然后,通过晶体学分析和质

谱分析等技术手段对产物进行结构表征,确保合成的有机磷阻燃剂的纯度和

结构正确。

4.阻燃性能测试:最后,对合成的有机磷阻燃剂进行阻燃性能测试。常用的测

试方法包括热稳定性测试、燃烧性能测试和氧指数测试等。通过这些测试,

可以评估合成的有机磷阻燃剂在不同材料中的阻燃效果,并进一步优化合成

路线和改进材料性能。

相关研究进展

有机磷阻燃剂的合成路线不断地得到改进和优化。研究人员通过改变原料比例、催化剂种类和反应条件等因素,进一步提高有机磷阻燃剂的合成效率和阻燃性能。同

时,利用计算化学方法和分子模拟技术,对有机磷阻燃剂的结构和性能进行理论分析和预测,为合成优化提供指导。

此外,有机磷阻燃剂的应用领域也在不断扩展。除了常见的塑料和纺织品阻燃材料,有机磷阻燃剂还可以应用于电子产品、建筑材料和汽车零部件等领域。研究人员通过将有机磷阻燃剂与其他功能化合物复配,开发出更具特色和多功能的阻燃材料。

结论

有机磷阻燃剂是一类重要的化学品,可以显著提高材料的阻燃性能。该文章简要介绍了磷酸酯有机磷阻燃剂的合成路线和相关研究进展。通过合理选择原料和反应条件,能够提高有机磷阻燃剂的合成效率和阻燃性能。未来的研究应该继续优化合成路线,并探索新型有机磷阻燃剂的合成方法,以满足不同领域的阻燃需求。

有机磷阻燃剂合成路线

有机磷阻燃剂合成路线 引言 有机磷阻燃剂是一种用于提高材料阻燃性能的重要化学品。其合成路线的研究对于制备高效阻燃材料以满足不同领域的需求具有重大意义。本文将介绍一种常用的有机磷阻燃剂合成路线,希望能对阻燃材料的开发提供一定的指导。 有机磷阻燃剂的分类 有机磷阻燃剂可以根据其结构和功能分为不同类型。常见的有机磷阻燃剂包括磷酸酯、磷酰胺和磷酰胺酯等。本文将以磷酸酯为例,介绍其合成路线和相关研究进展。 有机磷阻燃剂的合成路线 1.原料准备:合成磷酸酯有机磷阻燃剂的首要步骤是准备所需的原料。常用的 原料包括磷酸、醇类化合物和氯代烷烃。其中,磷酸可以通过石灰石和硝酸 的反应制备得到;醇类化合物可通过乙醇和异丙醇等材料的重排反应获得; 氯代烷烃则可以通过加氯反应制备得到。 2.酯化反应:将准备好的磷酸和醇类化合物进行酯化反应,合成磷酸酯有机磷 阻燃剂。酯化反应可以通过加热和催化剂的添加来进行。常用的催化剂包括 硫酸、甲酸和二乙酰二胺等。酯化反应的温度和时间需要根据具体的反应条 件进行优化。 3.纯化和处理:在酯化反应后,得到的产物需要进行纯化和处理。首先,通过 蒸馏或萃取等方法去除未反应的原料和副产物。然后,通过晶体学分析和质 谱分析等技术手段对产物进行结构表征,确保合成的有机磷阻燃剂的纯度和 结构正确。 4.阻燃性能测试:最后,对合成的有机磷阻燃剂进行阻燃性能测试。常用的测 试方法包括热稳定性测试、燃烧性能测试和氧指数测试等。通过这些测试, 可以评估合成的有机磷阻燃剂在不同材料中的阻燃效果,并进一步优化合成 路线和改进材料性能。 相关研究进展 有机磷阻燃剂的合成路线不断地得到改进和优化。研究人员通过改变原料比例、催化剂种类和反应条件等因素,进一步提高有机磷阻燃剂的合成效率和阻燃性能。同

磷系阻燃剂TCPP的合成及应用

磷系阻燃剂TCPP的合成及应用 磷系阻燃剂TCPP,全称为三氯丙烷磷酸酯,是一种常用的磷系阻燃剂,广泛应用于聚合物、聚氨酯、涂料、粘合剂等材料中。它具有优异的阻燃性能,可以有效地提高材料的耐火性能,降低燃烧时释放的烟气和毒气,在工业生产和民用领域中发挥着重要的作用。下面将对TCPP的合成及应用进行详细介绍。 一、磷系阻燃剂TCPP的合成 1. 原料准备:合成TCPP的原料主要包括三氯丙烯、磷酸和氯化磷。其中,三氯丙烯是合成TCPP的重要原料,而磷酸和氯化磷则是磷酸酯化合物的常用反应试剂。 2. 反应步骤:TCPP的合成通常采用磷酸酯化反应。首先将三氯丙烯和氯化磷加入反应釜中,控制温度和搅拌条件,进行氯化磷化反应得到三氯丙基磷酰氯。然后将三氯丙基磷酰氯加入到含有过量磷酸的反应体系中,进行酯化反应得到TCPP产物。最后对产物进行提纯和干燥处理,得到纯度较高的TCPP产物。 3. 反应条件:TCPP的合成反应需要严格控制温度、压力和反应时间等条件,以保证反应效率和产物质量。在实际生产中,通常采用高效反应釜和自动化控制系统,提高反应的稳定性和产物的纯度。 二、磷系阻燃剂TCPP的应用

1. 聚合物材料中的应用:TCPP广泛应用于各种聚合物材料中,如聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丁二烯、聚苯乙烯等。它可以通过物理混合或化学共混的方式,与聚合物相结合,有效提高材料的阻燃性能,降低燃烧时释放的烟气和毒气,保护人身安全和减少财产损失。 2. 聚氨酯材料中的应用:TCPP还可以用作聚氨酯材料的阻燃剂。聚氨酯是一种重要的工程塑料,具有优良的机械性能和耐磨性,广泛用于汽车、建筑、电子等领域。添加TCPP可以显著提高聚氨酯材料的阻燃性能,延缓燃烧速度,降低烟气产生量,提高材料的燃烧等级。 3. 涂料和粘合剂中的应用:TCPP还可用作涂料和粘合剂的阻燃剂。涂料和粘合剂广泛应用于建筑、船舶、航空等领域,阻燃要求较高。添加TCPP可以有效提高涂料和粘合剂的阻燃性能,降低火灾事故的发生概率,保护人员和财产安全。 三、TCPP的市场前景 TCPP作为理想的磷系阻燃剂,具有广阔的市场前景。随着全球安全环保意识的提高,绿色环保、低毒无毒的新型阻燃剂正在受到越来越多的关注。TCPP作为一种低毒无毒、高效环保的阻燃剂,符合当前市场需求的发展趋势。特别是在建筑、家居、电子、汽车等行业,TCPP的应用需求将会持续增长。

气相色谱-质谱法测定塑料中7种有机磷酸酯阻燃剂的含量

气相色谱-质谱法测定塑料中7种有机磷酸酯阻燃剂的含量周小丽;郭珩;李芹;李劲光 【摘要】样品0.100 0 g置于微波萃取管中,加入乙腈15 mL,涡流振荡2 min,微波萃取20 min,冷却至室温后,收集上清液.再加入乙腈10 mL涡流振荡2 min,合并上清液.所得萃取液蒸发至近干,再用氮气吹干,用10 mL丙酮稀释.以DB-5MS色谱柱为固定相,采用气相色谱-质谱法测定上述溶液中三(2-氯乙基)磷酸酯、三(1,3-二氯丙基)磷酸酯、三(2-氯异丙基)磷酸酯、磷酸三苯酯、磷酸三对甲苯酯、磷酸三间甲苯酯和磷酸三邻甲苯酯等7种有机磷酸酯阻燃剂的含量.质谱分析中采用选择离子监测(SIM)模式.7种有机磷酸酯阻燃剂的线性范围均为1.00~100 mg·L-1,测定下限(10S/N)为0.28~1.00 mg·L-1.按标准加入法进行回收试验,回收率在85.9%~95.2%之间,相对标准偏差(n=9)均小于8.0%.%The sample (0.100 0 g) was placed into the microwave extraction tube,and 15 mL of acetonitrile was added.The mixture was oscillated whirling for 2 min and extracted by microwave for 20 min.Cooling to room temperature,the supernatant was collected.10 mL of acetonitrile was added and the mixture was oscillated whirling for 2 min.The above supernatants were combined and concentrated to dryness nearby,and then dried by N2-blowing.The residue was diluted with 10 mL of acetone.Tris(2-chloroethyl) phosphate,tris(1,3-dicloropropyl) phosphate,tris(2-chloroisopropyl) phosphate,triphenyl phosphate,tri-p-cresyl phosphate,tri-m-cresyl phosphate and tri-o-cresyl phcsphate in the above solution were determined by gas chromatography mass spectrometry (GC-MS) using DB-5MS column as the stationary phase.SIM mode was adopted in MS analysis.Linearity ranges of the 7

有机磷系阻燃剂

阻燃剂及有机磷系阻燃剂的综述 1引言 材料是实现工业、农业、国防和科学技术现代化的重要物质基础,它与信息、能源并列为现代文明的三大支柱,是现代社会赖以生存和发展的基本条件之一。然而,自20世纪30年代,有机高分子材料进入国民经济的各个领域及人民生活的各个方面后,人类即开始面临新的火灾威胁,原因是这类材料大部分是易燃或可燃的。这不但限制了它们的应用,还给人类社会带来频繁的火灾危害和严重的经济损失,表1.1列举了半个世纪以来世界各国部分特大火灾。据统计,经济发达的国家和地区在1989-1993年间的年均火灾损失达国民生产总值的0.1-0.4%。 因此,阻燃已成为当前人类提高社会消防能力,确保人民生命和财产免遭火灾的重要措施,以阻燃为目的的高分子材料改性也愈加引人注目,从而大大促进了阻燃材料和技术的研究、生产。制备应用低烟、低毒和环境污染低的阻燃剂是加工绿色阻燃材料的需求。 阻燃剂是用以提高材料抗燃性,即阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。阻燃剂主要用于阻燃合成和天然高分子材料(包括塑料、橡胶、纤维、木材、纸张、涂料等)。

一个理想的阻燃剂最好能同时满足下述条件,但这实际上几乎是不可能的,所以选择实用的阻燃剂时大多是在满足基本要求的前提下,在其他要求间折中和求得的最佳的平衡: (1)阻燃效率高,获得单位阻燃效能所需的用量少。 (2)本身低毒或基本无毒(对大鼠口服的LD50)5000mg/kg),燃烧时生成的有 毒和腐蚀性气体量及烟量尽可能少。 (3)与被阻燃基材的相容性好,不易迁移和渗出。 (4)具有足够高的热稳定性,在被阻燃基材加工温度下不分解,但分解温度 也不宜过高,以在250~400度之间为宜。 (5)不致过多恶化被阻燃基材的加工性能和最后产品的物理-机械及电气性 能。可以认为,现有的阻燃剂和阻燃工艺无一不或多或少地对被阻燃高 聚物的某一性能或某几种性能会产生不利的影响,而且阻燃剂用量越多,影响越大,所以性能优良的阻燃剂和合理的阻燃剂配方在于能在材料阻 燃性和实用性间求得和谐的统一。 (6)具有可接受的紫外线稳定性和光稳定性。 (7)原料来源充足,制造工艺简便,价格低廉。因为阻燃剂的用量一般比较 大,所以它的价格也是一个不可忽视的考虑因素,一个性能较优而价格 偏贵的阻燃剂在于一个性能尚能满足使用要求但不甚理想而价格低廉的 阻燃剂竞争时,前者往往败北。 2阻燃剂的分类 按化学组成来分,阻燃剂可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂两大类;按使用方式的不同,阻燃剂可分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂两种。按照阻燃元素的不同,阻燃剂可分为卤系、有机磷系及卤磷系、磷-氮系、锑系、铝磷系、无机磷系、硼系和钼系、锡系、钙化合物、铁化合物等。前三种属于有机阻燃剂,后几类属于无机阻燃剂。

阻燃剂——聚磷酸铵合成

聚磷酸铵合成 阻燃剂——聚磷酸铵合成 1.磷酸一尿素法 该法的化学反应式如下: CO(NH2)2 + H2O →CO2 + 2NH3 nH3PO4 + (n-1)CO(NH2)2 →(NH4)n + 2PnO3n+1 + (n-4)NH3 + (n-1)CO2 该法是国内大部分小厂采用的方法,其优点是设备投资少,操纵简单,缺点是产品质量差,只能生产低聚合度的产品,产生大量的氨气污染环境。该法工艺为:将计量的尿素和磷酸加进反应器中,加热到80-100℃制得透明溶液,将此溶液放于盘中于烘箱(炉)中,升温到250-300℃反应,此间物料经发泡、聚合、固化后即成为松脆的白色产物,粉碎后即为产品。 2.磷酸二氢铵一尿素法 该反应系使磷酸二氢铵与尿素直接反应,控制反应条件可制得高聚合度的产品。以液体石蜡为反应介质合成APP:在500mL烧杯中加进150mL液体石蜡,加热到200℃,在不断搅拌下将尿素和磷酸二氢铵按一定比例分批加进液体石蜡中,此时反应混合物由黏稠泡沫状液体变成白色固体,大约0.5 h反应即可完成,除往石蜡,将天生物研细,用苯洗往残留的石蜡,冷水洗往产物中的低聚合度产品,烘干,得白色长链APP,苯和石蜡回收使用。当尿素与磷酸二氢铵的摩尔比为(1.8-2.0):1.0、230℃反应1h,收率约80%,产品溶解度(100mL水煮沸 5min)不超过0.6g,产品的聚合度约30。显然此法操纵复杂,不适于产业生产。 3. 磷酸氢二铵-五氧化二磷-氨气法 该法的反应式如下: (NH4)2HPO4 + P205 + NH3 →3/n(NH4PO4)n 该法是20世纪7O年代德国Knapsak ACT公司开发的,适于制造长链APP。 制造APP的反应是一个很复杂的反应,无论什么方法其反应都要经过由固态变得很黏稠的状态,而后再变为固态的过程,该反应使用普通反应设备难以完成,必须在一种具有加热、混合、捏合、粉碎功能的特殊的设备中进行,该法是将等摩尔比的经细粉碎的磷酸氢二铵和五氧化二磷放进上述设备中,在约300℃下通人氨气使之反应,天生水不溶性的APP。

磷系阻燃剂的阻燃机理

磷系阻燃剂的现状与展望 2009-12-23 11:27:21| 分类:默认分类 | 标签: |字号大中 小订阅 磷系阻燃剂的现状与展望 -------------------------------------------------------------------------------- 来源:中国化工信息网 2009年3月24日 随着高分子材料在各个领域的广泛应用,有机高分子,在给人们的生产和生活带来巨大利益的同时,也会带来了潜在的火灾安全问题。为了减少火灾的发生,世界各国都在致力于研究和应用阻燃剂及阻燃材料。所谓阻燃剂就是能够提高可燃物的难燃性或自熄性的一种助剂,是塑料助剂中仅次于增塑剂消耗量的助剂。在各类阻燃剂中,磷系阻燃剂占有重要地位,它不仅克服了含卤型阻燃剂燃烧烟雾大、放出有毒及腐蚀性气体的缺陷,同时又改善了无机阻燃剂高添加量严重影响材料的物理机械性能的缺点,做到了高阻燃性、低烟、低毒、无腐蚀性气体产生。 1 阻燃机理及分类 1.1 磷系阻燃剂的阻燃机理 磷系阻燃剂的阻燃机理主要是形成隔离膜来达到阻燃效果,形成隔离膜的方式有2种。 (1)利用阻燃剂的热降解产物促使聚合物表面迅速脱水而炭化,进而形成炭化层。由于单质碳不进行产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧,因此,具有阻燃保护作用。磷系阻燃剂对含氧聚合物的阻燃作用就是通过这种方式实现的。其原因是含磷化合物热分解得到的最终产物是聚偏磷酸,而它是强脱水剂。 (2)磷系阻燃剂在燃烧温度下分解生成不挥发的玻璃状物质,它包覆在聚合物的表面,这种致密的保护层起隔离层的作用。 1.2磷系阻燃剂的分类

磷系阻燃剂根据磷系阻燃剂的组成和结构,可以分为无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂两大类。无机磷系阻燃剂包括红磷、磷酸铵盐和聚磷酸铵等。有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯和鳞盐等。下述阐述一下几种常用磷系阻燃剂的特点。 2 无机磷系阻燃剂 无机阻燃剂历史悠久,主要是红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵等磷酸盐,受热分解出磷酸、偏磷酸和H2O等,并促进成炭覆于基材的表面起到阻燃的效果。应用于PVC、尼龙环氧树脂、聚酯和聚酰胺等,尤其是对后两类更为普遍。作为一种老牌阻燃剂,其无卤、低毒、稳定、效果持久等优势,使其在无机阻燃剂中占有很重的地位。1963年,由德国拜耳公司推出红磷阻燃剂以来,一直在研究塑料阻燃剂用红磷的稳定方法。 2.1 红磷 红磷是一种性能优良的阻燃剂,具有高效、抑烟、低毒的阻燃效果,红磷在400℃受热分解,,解聚形成白磷,白磷在水汽存在下被氧化成粘性的磷的含氧酸,这类酸即覆盖于被阻燃材料表面,又促使材料表面加速脱水炭化,形成炭层。液膜和炭层可起到蓄热、阻止气体交换的作用,保护下层不再被继续氧化,起到阻燃作用。但是在实际应用中易吸潮、氧化、并放出剧毒气体,粉尘易爆炸,而其呈深红色,在与树脂混炼、模塑等加工操作过程中存在着火危险,且与树脂相容性差,不宜分散均匀,导致基材物理性能下降。为了克服这些缺点,红磷颗粒的表面改性处理成为重要研究课题之一。 在我国,由于红磷作为阻燃剂未广泛使用,故国内研制开发较少。但鉴于它有着广泛的市场前景,应引起注意和重视。由于微胶囊能保护物质免受环境影响,改变物质质量、状态或表面性能,隔离活性成分,降低挥发性和毒性等多种作用,所以将该技术应用于无机阻燃剂,就可以防止无机阻燃剂迁移、提高阻燃效果、改善热稳定性等。 目前,微胶囊技术在无机阻燃剂中的工业化应用主要是微胶囊化红磷,经包覆处理的红磷具有低烟、低毒、无卤、相容性好、物化性能优良等特点。李玉荣等研制出了一种无机和有机双层包覆红磷(即IO红磷),作为矿井用阻燃抗静电橡胶和像塑导风筒,以及矿用阻燃聚乙烯塑料棚网,均表现出良好的阻燃效果,同时,减少了卤系阻燃剂和Sb2O3的用量,降低了阻燃制品燃烧时产生的有害气体。目前商品化的品种有:ClariantWC公司的ExolitRP,Albright&Wilson公司的AMGARD和AMGARDCPC系列,AmgardCRP和AmgardGHT系列,日本的RINKA系列等。 另外红磷具有抑烟效果,可以寻找合适的消烟剂与之进行复配,火灾中抑烟比防火更重要,促进发展消烟技术。 2.2聚磷酸铵 聚磷酸铵(APP)是一种性能良好的无机磷阻燃剂,是目前磷系阻燃剂比较活跃的研究领域。APP的P-N阻燃元素含量高、热稳定性好,产品近乎于中性;另外价廉、毒性低、阻燃性能持久,可单独或与其它阻燃剂复合用于塑料的阻燃。另外,聚磷酸是强脱水剂,可使聚合物脱水炭化形成炭层,隔绝聚合物与氧气的接触,在固相起阻止燃烧的作用。

有机磷阻燃剂

有机磷阻燃剂 简介 有机磷阻燃剂是一类常用的阻燃剂,具有良好的阻燃效果和热稳定性。它们通常用于改善材料的阻燃性能,在各种工业领域得到广泛应用。本文将介绍有机磷阻燃剂的特点、分类、应用领域和未来发展趋势。 特点 有机磷阻燃剂具有以下特点: 1.高效性:有机磷阻燃剂可以有效降低材料燃烧时的 火焰高度和火焰持续时间,减少火焰蔓延的危险。 2.热稳定性:有机磷阻燃剂可以在高温环境下保持较 好的阻燃性能,不易分解或挥发。 3.安全性:有机磷阻燃剂不含氯或溴等有害物质,对 环境和健康影响较小。 4.多功能性:有机磷阻燃剂不仅可以提供阻燃性能, 还可以改善材料的机械性能和耐候性。

分类 根据其化学结构和阻燃机理,有机磷阻燃剂可以分为以下几类: 1.磷酸酯类:磷酸酯类阻燃剂通过破坏燃烧的化学链 反应,抑制火焰的蔓延。 2.磷氮系阻燃剂:磷氮系阻燃剂能够通过吸热和排放 气体等机理阻断火焰的传播路径,有效控制燃烧过程。 3.磷硅系阻燃剂:磷硅系阻燃剂通过封闭材料表面, 形成保护层,防止火焰进一步侵入。 应用领域 有机磷阻燃剂在众多行业得到广泛应用,包括但不限于以下领域: 1.建筑行业:有机磷阻燃剂可以添加到建筑材料中, 提高建筑物的阻燃性能,降低火灾发生的概率和火灾蔓延的速度。

2.电子电器行业:有机磷阻燃剂可以用于电子电器设 备中,如电视机、电脑等,以提高设备的安全性和阻燃性能。 3.汽车制造业:有机磷阻燃剂可以应用于汽车内饰材 料和座椅材料中,提高汽车的阻燃性能,降低火灾发生的危险。 4.能源行业:有机磷阻燃剂可以应用于石油和天然气 行业中,用于提高油田井下设备的阻燃性能,减少火灾事故的发生。 未来发展趋势 有机磷阻燃剂作为一种环境友好和高效的阻燃材料,具有广阔的发展前景。随着科技的不断进步,有机磷阻燃剂的合成方法将变得更加简单和高效。此外,研究人员还在探索新型有机磷阻燃剂的开发,以及提高有机磷阻燃剂的阻燃性能和热稳定性。 综上所述,有机磷阻燃剂是一类重要的阻燃材料,具有阻燃效果好、热稳定性高、安全环保等特点。它们在建筑、电子电器、汽车和能源等领域的应用广泛,未来还有更大的发展潜力。

磷系阻燃剂基本知识

磷系阻燃剂基本知识 有机磷系阻燃剂主要产品有磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯类的特点是具有阻燃与增塑双重功能。含磷无机阻燃剂主要产品有红磷阻燃剂、磷酸铵盐、聚磷酸铵等。红磷的阻燃效果比磷酸酯类的阻燃效果更好。其用量也在增加。含磷无机阻燃剂因其热稳定性好、不挥发。不产生腐蚀性气体、效果持久、毒性低等优点而获得广泛的应用。 磷系阻燃剂中有机磷系品种大多是油状,在高聚物加工过程中不易添加,一般在聚氨酯泡沫、软PVC、变压器油、纤维素树脂、天然和合成橡胶中使用。而无机磷系中的红磷,由于是纯阻燃元素,所以阻燃效果好,应用面较广,但它色泽鲜艳,因而应用受到部分限制。红磷的应用要注意微粒化和表面包覆(胶囊化),这样使它在高聚物中分散性好,与聚合物的相容性好,不易迁移,能保持高聚物的难燃性能长久。另外,聚磷酸铵的聚合度是决定上述两种产品质量的关键,聚合度越高,阻燃防火效果越好,国内已经有聚合度超过100的产品,而国外APP(聚磷酸铵)的聚合度在500以上已是常见。 常见的磷系阻燃剂有: TTBNP:(三(2,2-二溴甲基-3-溴丙基膦酸脂)),其分解温度在280度,可以适用于大部分塑料的加工。 TPP:三苯基膦酸脂,常用在酚醛树脂,PVC,涂料中等。有良好的耐热,耐水,耐油等性能。 RDP:间苯二酚双膦酸脂,耐热性好,可以在300度下稳定,用于工程塑料。 BPAPP:双酚A二(二苯基)膦酸脂 BBC:双酚A二(二甲基)膦酸脂 膨胀型阻燃剂基本知识 膨胀型阻燃剂是近年来开发的以磷、氮为主要组成的阻燃剂,含这类阻燃剂受热时表面能形成一层致密泡沫炭层起到隔热、隔氧、抑烟又能防止熔滴;具有良好的阻燃性能。我国自1992年就开始有研究成功的报告,至今有多个研究单位从事这方面的开发,但仍未见工业规模的生产报道。 一直没有达到规模生产的原因可能有两个:一是产品中留有尚未反应的无机酸反映在阻燃制品表面有吸潮现象;另外一个就是膨胀型阻燃剂是一些大分子化合物合成;其最后一步是固相反应,它的传质、传热过程太复杂而至今工业化有一定困难。最后关于无机阻燃剂需要说明的是历来有人将三氧化二锑归于这一类,但严格来讲三氧化二锑本身不是阻燃剂,它只是与卤素类阻燃剂合用的协效剂。氢氧化铝、氢氧化镁是无机阻燃剂中的主力军,尤其当某些领域内提倡无卤阻燃时,它们就会成为第一选择。由于无机阻燃剂需要添加的量很大,在某些特殊的情况下会超过高聚物本身的量,因此势必对高聚物的物理机械性能产生非常大的影响这就要求对无机阻燃剂作出处理即微粒化、表面活化。

阻燃剂的制备工艺技术

1 02125263.7 一种粒化复合阻燃剂及其制备方法和用途 2 01132768.5 一种含溴聚磷酸酯阻燃剂的制备方法 3 02139266.8 硫化亚铁阻燃清洗剂 4 02133360.2 高抑烟型阻燃剂纳米氢氧化镁的制备及表面处理新方法 5 02153734.8 一种氢氧化铝阻燃剂的制备方法 6 00818302.3 含磷元素阻燃剂环氧树脂组合物 7 01809612.3 环氧树脂用红磷系阻燃剂、环氧树脂用红磷系阻燃剂组合物、它们的制造方法、半导体密封材料用环氧树脂组合物...... 8 01809928.9 在热塑性模塑材料中用作阻燃剂的新型磷-氮化合物及其制备方法 9 01809694.8 阻燃剂输送系统 10 02100800.0 一种超细高抑烟型阻燃剂及其制备方法 11 01811553.5 用于膨胀软质聚氨酯泡沫的阻燃剂混合物 12 03117376.4 全阻燃环保型烟用加胶丙纤滤嘴棒成型专用粘合剂 13 01813844.6 阻燃树脂组合物、其模制品及其阻燃剂 14 02800019.6 阻燃加工剂、阻燃加工方法及阻燃加工纤维 15 03123184.5 含有两种不同磷酸芳基酯的混合物的聚合物阻燃剂及其制备方法和应用 16 02154731.9 阻燃加工剂、阻燃加工方法和阻燃加工物 17 02802260.2 用于聚合物的涂敷粒状阻燃剂 18 01815281.3 不使用阻燃树脂添加剂制造阻燃电路板 19 95191348.4 制备有机磷酯化合物及活性阻燃剂的方法 20 96104891.3 一种亚磷酸酯阻燃剂的合成方法 21 95117788.5 热固性树脂用阻燃剂 22 96111931.4 阻燃剂化合物,其制法及含有它的阻燃热塑性树脂组合物 23 95192785.X 防滴剂及阻燃性树脂组合物 24 96122640.4 聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维编织物的阻燃剂及其制造方法 25 96121353.1 抗热老化的阻燃剂树脂组合物及模制品 26 96101171.8 一种防火阻燃剂及其制造防火阻燃建材的方法 27 96103245.6 粘尘阻燃剂 28 95195223.4 用蜜胺或蜜勒胺与磷酸反应产物作阻燃剂的玻璃纤维增强的阻燃聚酰胺树脂组合物 29 96118090.0 锑基复合阻燃增效剂及其制备方法 30 97105780.X 双层颗粒状阻燃球化剂组合物及其制备方法 31 97109105.6 超细硼酸锌阻燃剂的制备方法 32 85105928 一种新型织物阻燃剂 33 85102476 一种作为填充剂和阻燃剂的氢氧化铝生产方法

高分子材料DOPO基阻燃剂研究进展

高分子材料DOPO基阻燃剂研究进展 摘要: 综述了9,10 - 二氢- 9 - 氧- 10 - 磷杂菲- 10 - 氧化物(DOPO)基阻燃剂在高分子材料,如环氧树脂、聚酯、聚丙烯中的研究进展和应用,指明了阻燃剂的发展方向。目前,高分子材料DOPO基阻燃剂主要向着低添加量、多元素协同阻燃和不影响材料其他性能方向发展,展示出了良好的应用前景。 关键词: 9,10 - 二氢- 9 - 氧- 10 - 磷杂菲- 10 - 氧化物;高分子材料;应用;协同阻燃 0 前言 随着高分子材料科学的发展,高分子材料越来越广泛的被应用于人们的日常生产与生活中。然而,大多数高分子材料的极限氧指数(LOI)低于25 %,易发生火灾,对使用者的人身和财产安全产生了威胁,限制了高分子材料的应用[1-2]。因此,如何改善高分子材料的阻燃能力,已经成为了亟待高分子材料研究者解决的问题。 由于DOPO基阻燃剂有着阻燃性能良好、无卤无毒、环境友好等优点,近年来被广泛应用于环氧树脂(EP)、聚酯、聚丙烯(PP)和其他高分子材料中。当下,反应型DOPO基阻燃剂和添加型DOPO基阻燃剂都得到了广泛的研究和应用,两者的特点如表1所示。 表1DOPO基阻燃剂特点 Tab.1 Characteristics of DOPO-based flame retardant

1 DOPO基阻燃剂 20世纪70年代,Saito[3]首次合成了DOPO(图1)。由于DOPO含有连苯环结构和菲环结构,相比于未成环的磷酸酯具有较好的热稳定性和刚性,常用于改善高分子材料的力学性能、阻燃性能和耐水解性能。同时,DOPO的结构中含有活泼的P—H键,对烯烃、环氧键和羰基等极具活性,可反应生成许多衍生物。 图1 DOPO的合成路线 Fig.1 Synthesis of DOPO DOPO作为一种有机磷中间体,利用其可形成多种衍生物的能力,可以制备DOPO基阻燃剂[4]。DOPO基阻燃剂在高分子材料燃烧时,可形成聚磷酸、亚磷酸、磷酸使材料表面脱水形成碳层,隔绝氧气和燃烧产生的热量向材料内部传递,实现凝聚相阻燃[5];同时,其在燃烧时产生难燃气体,稀释可燃气体浓度,并且产生的P·和PO·等自由基能够猝灭热解产生的高活性的H·和HO·自由基,中断燃烧的自由基反应,从而实现气相阻燃[6]。若同时含有N、Si等其他阻燃元素,各元素间能够实现协同阻燃,改善阻燃剂在凝聚相和气相阻燃方面的表现,

op550阻燃剂结构式

op550阻燃剂结构式 OP550阻燃剂是一种常用的阻燃剂,其化学结构式如下所示: [OP550阻燃剂结构式] OP550阻燃剂是一种有机磷氮阻燃剂,具有优异的阻燃性能。它主要由含氮磷酸盐、含氮阻燃剂和辅助添加剂组成。该阻燃剂能够有效抑制聚合物材料的燃烧,并降低火灾的危害。 OP550阻燃剂的主要作用是通过化学反应来抑制燃烧过程。在高温下,OP550阻燃剂会释放出氮气和磷氧化物等物质,这些物质会与燃烧产生的自由基反应,形成稳定的磷酸盐和氮气化合物,从而有效降低燃烧的速率和火焰的蔓延。 OP550阻燃剂还具有良好的热稳定性和机械性能,能够提高聚合物材料的耐热性和抗拉强度。它可以广泛应用于塑料、橡胶、涂料、纺织品等领域,有效提高产品的阻燃性能,保护人身安全和财产安全。 在实际应用中,OP550阻燃剂可以通过直接混合、加工共混等方式与聚合物材料进行混合,以达到阻燃的目的。混合过程中需要注意控制添加剂的用量,过高或过低都会影响阻燃效果。此外,还可以通过表面涂覆等方法将OP550阻燃剂附着于聚合物材料的表面,提高材料的阻燃性能。

虽然OP550阻燃剂具有良好的阻燃性能,但在实际应用中仍需注意以下问题。首先,阻燃剂的添加会影响材料的物理和化学性质,可能导致材料的柔韧性和透明性下降。因此,在选择和使用阻燃剂时需要综合考虑材料的性能要求和阻燃效果。其次,阻燃剂的稳定性也是一个重要的问题,一些阻燃剂在长时间的热处理或紫外辐射下可能发生分解或失效,影响阻燃效果。 OP550阻燃剂作为一种常用的阻燃剂,具有良好的阻燃性能和热稳定性,能够有效提高聚合物材料的阻燃性能。在实际应用中,需要根据材料的要求和阻燃效果选择合适的添加方式和剂量,并注意阻燃剂的稳定性问题。通过合理使用OP550阻燃剂,可以提高产品的安全性和可靠性,降低火灾风险,保护人们的生命和财产安全。

三氧化二锑阻燃剂配方

三氧化二锑阻燃剂配方 三氧化二锑是一种新型的阻燃剂,它是一种有机磷族阻燃剂,有着优良的阻燃性能,在许多行业中被广泛应用。它可以用于各种热塑性塑料,包括聚氯乙烯(PVC),聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚氨酯(PU),聚碳酸酯(PC)等,以及硅橡胶和各种合成树脂,广泛应用于建筑材料,家具,电子电器,服装等领域。 三氧化二锑阻燃剂配方主要有聚氨酯基阻燃剂配方和热塑性塑料(PVC)阻燃剂配方,以及聚碳酸酯(PC)阻燃剂配方等。具体的配方以及使用的原料可以根据客户的要求进行定制,最终目的是达到最佳的阻燃性能。 聚氨酯基阻燃剂配方一般包括三氧化二锑(ATO)、偶联剂、抗氧剂、无机填料等。其中三氧化二锑是主要原料,其抗燃性强,能有效抑制燃烧;偶联剂可以促进塑料表面的粘附性,抗氧剂能有效防止塑料表面老化;无机填料可以增加塑料的弹性和抗压强度,使其能够有效阻止燃烧。 热塑性塑料(PVC)阻燃剂配方主要由三氧化二锑、有机溶剂及有机阻燃剂组成,这些材料通过充分混合,和合作配比可以获得最佳效果。有机溶剂可以使PVC更加稳定,并增加其阻燃性能,有机阻燃剂可以有效阻止PVC在高温环境中燃烧,从而使其具有良好的阻燃效果。 聚碳酸酯(PC)阻燃剂配方由三氧化二锑、高分子阻燃剂及偶联剂组成,这些材料通过特殊混合和合作工艺,可以获得最佳的阻燃性

能。高分子阻燃剂可以增加PC的热稳定性,使其能够在高温环境中保持良好的阻燃能力;偶联剂可以增加PC表面的粘附性,减少塑料的燃烧碳渣的生成,使其阻燃效果更加显著。 三氧化二锑阻燃剂配方是一种复杂的合成工艺,要想达到最好的阻燃性能,需要多方面的技术支持。一般来说,氧化剂及抗氧剂的施加,是确保其阻燃效果的重要步骤;而偶联剂的添加,则可以增加阻燃剂的粘附性,减少表面燃烧碳渣的生成;此外,加入适量的无机填料,也能提高塑料的弹性和抗压强度,进一步增强其阻燃性能。 综上所述,三氧化二锑阻燃剂配方的制备以及应用是一项复杂的工作,需要对配方和原料加工工艺进行准确的把握,以达到良好的阻燃效果。只有正确操作,才能确保三氧化二锑阻燃剂配方在应用中发挥最佳的阻燃效果,从而确保人民的安全。

阻燃剂合成

阻燃剂合成 阻燃剂是一种可以改善材料阻燃性能的化学剂。近年来,阻燃剂在材料制造业中的应 用越来越广泛。这些阻燃剂能够降低材料燃烧的速度和火焰持续时间,从而大大降低火灾 的发生概率和严重程度。阻燃剂的合成是阻燃材料行业的核心技术之一,下面我们来详细 了解一下阻燃剂合成的相关知识。 阻燃剂的合成需要根据不同的材料和应用要求设计合理的化学反应路线。一般来讲, 阻燃剂的合成可以分为以下几个步骤。 1. 原材料准备 阻燃剂合成前需要准备好各种原材料。这些原材料包括反应物、溶剂、催化剂等。还 需要对原材料进行初步的筛选和预处理,确保它们的纯度和稳定性。一些特种原材料需要 根据实际需求制备。 2. 反应设计和调整 阻燃剂的反应需要根据各种因素进行设计和调整。这些因素包括反应温度、反应压力、反应时间等。在实验室中,可以通过对反应条件的调整来控制合成反应的速率和产物的纯度。这些实验结果也可以用于工业生产中的长期反应控制。 3. 反应执行 反应执行是阻燃剂合成过程中最核心的环节。在该步骤中,需要精确控制反应条件、 时间和反应物添加速率等参数。此外,还需要不断监测反应进程,根据实验结果不断调整 反应条件,以便得到稳定高纯度的产物。 4. 产物提取和分离 反应结束后,需要分离和提取产物。这个过程需要根据具体反应的特点采取不同的分 离和提取方法。常用的方法包括萃取、蒸馏、结晶等。此外,在产物提取和分离的过程中 还需要注意对反应溶液进行中和、洗涤、干燥等后续步骤。 5. 产物纯化和检测 生成的阻燃剂经过提取和分离后,还需要进行纯化和检测。纯化的目的是去除杂质, 提高产物的纯度。检测的目的是确定产物的品质,包括化学成分、物理性质等。常用的检 测方法包括红外光谱、气相色谱质谱等。 总之,阻燃剂合成是一项复杂的过程,需要科学设计和严谨的操作。通过合理的反应 设计和条件调整,可以得到高纯度、高效能的阻燃剂产物,为防火安全提供保障。

新兴污染物有机磷阻燃剂

新兴污染物有机磷阻燃剂 引言: 随着科技的不断发展和社会的进步,新兴污染物的问题也逐渐浮出水面。其中,有机磷阻燃剂作为新兴污染物之一,已经引起了广泛关注。本 文将对有机磷阻燃剂的定义、特点、对环境和人类健康的危害以及对策进 行探讨。 一、有机磷阻燃剂的定义和分类 有机磷阻燃剂是一类含磷的化合物,其主要作用是减少可燃材料的燃 烧速度和火焰传播能力,用于提高建筑、电器、航空航天等领域材料的阻 燃性能。根据化学结构和性质的不同,有机磷阻燃剂可分为多种类型,如 三价有机磷酸酯、三氧化二磷、铵盐等。这些有机磷阻燃剂通常具有良好 的阻燃性能和热稳定性。 二、有机磷阻燃剂的特点 1.阻燃效果显著:有机磷阻燃剂在提高材料阻燃性能方面发挥了重要 作用,能够有效减缓火焰蔓延速度,延长材料燃烧时间,使材料更难燃烧。 2.广泛应用于各个领域:有机磷阻燃剂被广泛应用于建筑、电器、航 空航天等领域,提高了产品的安全性和可靠性。 三、有机磷阻燃剂对环境的危害 尽管有机磷阻燃剂可以提高材料的阻燃性能,但它们在实际使用中也 会对环境造成一定的危害。

1.持久性和生物蓄积性:由于有机磷阻燃剂的持久性和生物蓄积性较高,它们在环境中很难降解,会长期存在并逐渐积累。这会导致其浓度逐 渐升高,对生态系统产生潜在的威胁。 2.毒性和致癌性:有机磷阻燃剂中的一些成分被认为具有一定的毒性 和致癌性。长期接触这些物质可能对人类健康产生负面影响,包括神经毒 性和内分泌干扰等。 四、应对有机磷阻燃剂污染的对策 1.推广环境友好型阻燃剂:研发和推广环境友好型阻燃剂,如无机阻 燃剂和氮阻燃剂,以替代有机磷阻燃剂的使用。这些新型阻燃剂具有更低 的环境影响和更高的安全性能。 2.加强监管和标准制定:加强对有机磷阻燃剂的监管,制定相关的标 准和法规,减少其使用量和排放量,保护环境和人类健康。 3.加强科研和技术创新:加强对新型阻燃材料和技术的研究和开发, 提高阻燃性能,减少环境污染。 结语: 有机磷阻燃剂作为新兴污染物,带来了环境和人类健康的潜在危害。 因此,我们应该加强对有机磷阻燃剂的认识和研究,不断推动科技创新, 以降低其对环境的污染,保护人类健康。同时,政府、企业和个人需共同 努力,制定相关标准和法规,加强监管,促进绿色阻燃技术和材料的应用。只有这样,我们才能实现可持续发展的目标。

超高效液相色谱-质谱法测定儿童玩具中氯系有机磷酯类阻燃剂

超高效液相色谱-质谱法测定儿童玩具中氯系有机磷酯类阻燃 剂 高欣;郑如兰;戴传云;苏小东;雷绍荣 【摘要】建立了超声辅助萃取技术提取,高效液相色谱-质谱联用技术同时测定玩具中三(2-氯乙基)磷酸酯、三(1,3-二氯丙基)磷酸酯和磷酸三氯丙酯3种氯系有机磷酸酯类阻燃剂的分析方法,并考察了萃取溶剂、萃取时间和不同流动相对实验体系的影响.结果表明,以丙酮为萃取溶剂,萃取时间为25 min,水(含0.05%甲酸)-乙腈为流动相,利用SIM模式定量分析时,三(2-氯乙基)磷酸酯、三(1,3-二氯丙基)磷酸酯和磷酸三氯丙酯的浓度分别在1.0~500、10 ~ 500、10 ~ 500μg/L范围内与峰面积成正比,相关系数大于0.997,其定量下限分别为0.5、8.0、6.0μg/kg.加标回收率为83.4%~98.9%,相对标准偏差为4.0%~7.7%.该方法简单、灵敏、准确,可用于市售塑料和毛绒儿童玩具样品的测定. 【期刊名称】《分析测试学报》 【年(卷),期】2013(032)012 【总页数】4页(P1507-1510) 【关键词】超声提取;高效液相色谱-质谱;玩具;有机磷酸酯类阻燃剂 【作者】高欣;郑如兰;戴传云;苏小东;雷绍荣 【作者单位】北京出入境检验检疫局,北京100029;北京出入境检验检疫局,北京100029;重庆科技学院化学化工学院,重庆401331;重庆科技学院化学化工学院,重庆401331;四川省农科院分析测试中心,四川成都610066

【正文语种】中文 【中图分类】O657.63;TQ314.248 有机磷酸酯类阻燃剂(Organophosphorus flame retardants,OPFRs)具有阻燃 效果持久、耐水、耐候、耐热以及耐迁移等优点,与聚合物基材相容性好,广泛应用于玩具、纺织、塑料以及电子等行业,是一类很有潜力的阻燃剂[1]。但国外学者的研究表明,有机磷酸酯类阻燃剂性质十分稳定,具有生物累积性,长期与部分有机磷酸酯类阻燃剂接触会造成免疫系统功能恶化、生殖系统障碍,甲状腺功能不足,人的行为、记忆和学习能力丧失,甚至具有致癌性等[2-3]。因此各国 纷纷立法限制有害有机磷酸酯类阻燃剂的使用,如在EN71玩具安全系列标准中,规定三-(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)及磷酸三邻甲苯酯(o-TTP)在玩具产品中不得检出[4]。欧洲化学品管理局风险评估委员会将三(1,3-二氯丙基)磷酸酯(TDCP)阻 燃剂列入欧盟致癌物质分类,这意味着TDCP不能在玩具中检出。 目前,玩具、纺织品和环境样品检测有机磷酸酯类阻燃剂的方法主要有气相色谱法[5-6]、气相色谱-质谱法[7-11]、液相色谱-质谱法[12-14]等。王成云等[7]以丙酮为萃取溶剂,建立了超声萃取/气相色谱-串联质谱同时测定 纺织品中三-(1-氮杂环丙基)氧化膦(TEPA)、三-(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、三-(2,3-二氯丙基)磷酸酯(TDCP)、二-(2,3-二溴丙基)磷酸酯(DDBPP)、三-(邻甲苯基) 磷酸酯(TOCP)和三-(2,3-二溴丙基)磷酸酯(TRIS)6种禁用有机磷阻燃剂的分析方法。姜文良等[9]利用三氯甲烷超声萃取塑料中三(2-氯乙基)磷酸酯,气相色谱 -质谱联用仪建立了塑料制品中三(2-氯乙基)磷酸酯含量的测定方法,其最低检出限为1 mg/kg。马强等[10]以正己烷-二氯甲烷(1∶1)混合溶液为提取溶剂超 声萃取玩具样品的阻燃剂,建立了玩具中三(2-氯乙基)磷酸酯、磷酸三邻甲苯酯、

锂离子电池有机磷系阻燃剂的研究进展

锂离子电池有机磷系阻燃剂的研究进展 王静;桑俊利 【摘要】介绍了锂离子电池燃烧及爆炸的机制,阐述了有机磷系阻燃剂对电解液的阻燃机理;综述了烷基磷酸酯类、芳基磷酸酯类、亚磷酸酯类、磷腈类及磷-卤有机物类等有机磷系阻燃剂的性能、特点及研究进展,并提出了锂离子电池有机磷系阻 燃剂的研究开发方向. 【期刊名称】《电源技术》 【年(卷),期】2016(040)004 【总页数】3页(P915-917) 【关键词】锂离子电池;机理;有机磷系阻燃剂 【作者】王静;桑俊利 【作者单位】天津现代职业技术学院,天津300350;中海油天津化工研究设计院,天 津300131;天津金牛电源材料有限责任公司,天津300400 【正文语种】中文 【中图分类】TM912.9 锂离子电池因具有能量高、电压高、循环性能好以及污染小等优点在多种二次电池中脱颖而出[1],在移动电话、笔记本电脑和摄像机等便携式电器等方面有广泛的 应用。近年来,大容量锂离子电池的巨大应用前景引起了众多研究者的关注[2-3]。然而,大容量锂离子电池的发展和应用存在关键性的安全技术问题,从而制约其进一步商业化[4-5]。引起锂离子电池安全问题的重要因素是电池内部电解液的高度

易燃性,锂离子电池电解液常用碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯等烷基碳酸酯类化合物作为溶剂,由于此类溶剂挥发性高、闪点低,非常容易燃烧。电池发生热冲击、短路、过充等异常状态时会引起热失控而导致电池燃烧和爆炸[6-7]。 为了提高锂离子电池安全性,在电解液中添加高沸点、高闪点的阻燃剂,可以有效改善和提高锂离子电池的安全性能。阻燃剂的主要作用是使易燃有机电解液变成难燃或不燃的电解液,降低电池放热值和电池自热率,同时也增加电解液自身的热稳定性,从而达到阻燃效果。目前,电化学稳定性好、环保、成本低、阻燃效率高的有机磷系化合物是锂离子电池用阻燃剂的主要研究热点之一。本文对有机磷系阻燃剂的阻燃机理进行了简单介绍,重点综述了锂离子电池有机磷系阻燃剂的研究进展,并对有机磷系阻燃剂的发展方向进行了展望。 当电池在热冲击、过充、过放、短路等滥用状态下,电池内部温度升高,固体电解质膜被破坏,从而导致电极材料和电解液之间的反应、电解液自身分解反应的发生,这些反应可能产生氢自由基和氢氧自由基,产生的自由基进一步发生自由基链式反应,同时放出大量的热,当这些热量得不到及时疏散,会加剧反应的进行,并引发一连串化学反应,最终所有热量聚集达到极限,导致电池的燃烧或爆炸[8-9]。 阻燃的主要目的是以物理和化学的途径来切断或抑制燃烧反应。目前,对于锂离子电池有机磷系阻燃剂比较认同的机理是自由基捕获机理。以磷酸三甲酯(TMP)为例,其阻燃机理为[10]:TMP受热达到气化点,由液态变为气态;气态TMP分解产生磷自由基;磷自由基捕获电解液体系中氢自由基。当磷自由基消耗掉氢自由基后,中断了锂离子电池内部的自由基链式反应的发生,降低了电池内部的温度,使电池中的有机电解液无法发生燃烧或爆炸,从而达到阻燃作用。 有机磷系化合物是近年来研究最多的一类阻燃添加剂,包括烷基磷酸酯类、芳基磷酸酯类、亚磷酸酯类、磷腈类、磷-氟类等。这些化合物常温下大部分呈液态,与 非水介质有一定的互溶性,是锂离子电池电解液重要的阻燃添加剂。

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