含磷阻燃剂的类别介绍
新兴污染物 有机磷阻燃剂
新兴污染物-有机磷酸酯类摘要: 随着多溴联苯醚类阻燃剂在世界范围逐渐禁用，有机磷酸酯作为一类重要的有机磷阻燃剂和塑化剂，大量应用于塑料、纺织、家具及其他材料，从而导致了其在环境中的持续释放和分布，由此所引起的环境问题逐步引起了人们的关注。
本文主要概述有机磷酸酯类阻燃剂的研究现状，包括有机磷酸酯类物质的污染现状、毒性以及分析方法。
关键词：有机磷酸酯阻燃剂环境污染毒性分析方法1.引言阻燃剂是一类能够阻止聚合物材料引燃或者抑制火焰传播的添加剂，有机磷酸酯(Organophosphate esters，OPEs) 是一类重要的有机磷阻燃剂(Organophosphorus flame retardants，OPFRs) ，具有阻燃效果持久，与聚合物基材相容性好，耐水、耐候、耐热以及耐迁移等特点，广泛应用于建材家装材料、纺织物品、化工以及电子电气设备中。
由于OPEs主要以添加方式而非化学键合方式加入到材料中，这增加了OPEs 类物质进入周围环境的几率因此，作为一类新有机污染物，OPEs已经受到了美国以及欧洲诸国的高度关注(如图1所示)，近几年有关OPEs的研究论文数量快速增长相关论文对OPEs的环境行为、毒性效应以及污染水平等做了初步报道。
2污染现状2.1水体与沉积物中OPEs表2所示为各种水体样品中OPEs的污染情。
由于欧盟率先开始了对澳代阻燃剂的禁用，采用OPEs作为主要替代品，因此在欧洲多国的污水处理厂(waste water treatment plants WWTPs)中均可检出OPEs。
一项针对欧洲各国污水处理厂水质情况调查显示，大多数污水处理厂的出水中可检出磷酸三氯丙酯(tri (chloropropyl) phosphate, TCPP)和磷酸三(2氯)乙酯(tri (2-hloroethyl) phosphate TCEP)，其浓度维持在几百个ng/L，并且由于TCPP难降解的特性，TCPP表现出取代TCEP成为主要的含氯OPE、污染物的趋势。
无卤阻燃剂的分类
无卤阻燃剂的分类前言随着对环境保护和人身安全的日益重视，全球范围内对阻燃材料的要求也越来越高。
为了满足市场需求，无卤阻燃剂日益受到关注。
事实上，卤素阻燃剂是市场上使用最广泛的阻燃剂，但卤素阻燃剂因持久性有毒物质的产生而受到争议。
相对来说，无卤阻燃剂是以碳、氮、磷等元素组成的材料，体现了绿色环保的理念。
本文将介绍无卤阻燃剂的分类，并对每种分类进行详细的描述。
无卤阻燃剂的分类1.磷系无卤阻燃剂磷系无卤阻燃剂在无卤阻燃剂中使用最为广泛。
它是由磷酸酯或氨基磷酸酯组成的，这种化合物不但具有良好的阻燃效果，而且能够减少有害物质的产生，不会对人体和环境造成污染和危害。
磷系无卤阻燃剂主要应用于塑料、橡胶、油漆、涂料、粘合剂、纺织品等领域。
2.氮系无卤阻燃剂氮系无卤阻燃剂由主链中含氨基、嗪基等氮元素的高分子材料或小分子材料组成。
氮系无卤阻燃剂的阻燃原理是通过材料中的氮原子与热解产物中的自由基反应来实现的。
相对来说，氮系无卤阻燃剂的阻燃效果比较差，但是在某些特定情况下，如混合应用，可以取得较好的效果。
3.硅系无卤阻燃剂硅系无卤阻燃剂是以硅氧烷为基础的一种阻燃剂，目前应用较为广泛的硅系无卤阻燃剂是经过改性的二氧化硅和有机硅化合物，具有良好的阻燃性能和热稳定性。
硅系无卤阻燃剂可以应用于塑料、橡胶、涂料等多种材料领域，是非常有前途的一种阻燃剂。
4.纳米级无卤阻燃剂纳米级无卤阻燃剂是指粒径在1-100纳米之间的无机或有机粒子，工作机理不同于其他无卤阻燃剂。
纳米级无卤阻燃剂的阻燃效果更好，但是目前其生产成本偏高，应用范围相对较窄。
随着纳米技术的不断进步，纳米级无卤阻燃剂将会成为阻燃领域中的重要发展趋势。
结语以上就是无卤阻燃剂的分类介绍，各种无卤阻燃剂在不同的领域都可以发挥出较好的阻燃作用。
但是要注意的是，不同的材料之间的适用性和相互作用是需要考虑的。
最重要的是，无卤阻燃剂所带来的绿色环保效应，对于地球环境和人类健康的保护，是非常有益的。
塑料阻燃剂分类
塑料阻燃剂分类
塑料阻燃剂是一种添加剂，可以使塑料材料具有阻燃性能，防止火灾发生和扩散。
根据其化学成分和作用原理，可以将阻燃剂分为以下几类：
1. 溴系阻燃剂：含溴化合物，通过在燃烧过程中生成溴化氢和氧化溴来阻止火焰蔓延。
常见的溴系阻燃剂包括八溴环十二烷(BDE-209)、聚溴联苯醚(PBDE)等。
2. 磷系阻燃剂：含磷化合物，通过在燃烧过程中生成磷酸盐和磷酸来抑制火焰的蔓延。
常见的磷系阻燃剂包括三聚磷酸酯(TCPP)、三聚磷酸脂(TCP)等。
3. 氮系阻燃剂：含氮化合物，通过在燃烧过程中释放出氮气和水蒸气来抑制火焰的蔓延。
常见的氮系阻燃剂包括尿素和腈类化合物等。
4. 硅系阻燃剂：含有机硅化合物，通过在燃烧过程中生成硅酸盐和二氧化硅来抑制火焰的蔓延。
常见的硅系阻燃剂包括氧化硅和氢氧化硅等。
不同的阻燃剂在不同的塑料材料中应用，并且具有不同的优缺点。
选择适当的阻燃剂可提高塑料制品的安全性能，降低火灾发生的风险。
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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。
磷系阻燃剂
磷系阻燃剂1. 简介磷系阻燃剂是一种能够在高温条件下阻止火焰传播的化学物质，常用于塑料、橡胶、纺织品等材料中，以提高其防火性能。
磷系阻燃剂通常包含磷元素，通过与燃烧产物反应或降低燃烧过程中的温度来实现阻燃效果。
2. 分类磷系阻燃剂可以按照不同的分类标准进行分类，常见的分类方式有以下几种：2.1 按照化学结构分类根据磷系阻燃剂的化学结构，可以将其分为以下几类：•有机磷系阻燃剂：包括有机磷酸酯、有机磷酸盐等，常用于塑料和橡胶中；•纳米磷系阻燃剂：由纳米级磷化合物组成，具有较高的表面积和反应活性；•无机磷系阻燃剂：包括氧化磷、磷化铝等，主要用于玻璃纤维增强塑料和橡胶中。
2.2 按照阻燃机理分类根据磷系阻燃剂的阻燃机理，可以将其分为以下几类：•炭化型磷系阻燃剂：在高温下，磷系阻燃剂能够与燃料体系中的炭化产物反应生成一层稳定的炭化层，从而隔离氧源，抑制火焰的蔓延；•气相作用型磷系阻燃剂：通过释放出有害气体或生成无燃料性的气体，稀释燃烧区域内的氧气浓度，降低火势；•非熔融型磷系阻燃剂：在高温下，磷系阻燃剂形成焦磷酸盐或类似产物，这些产物会与材料表面形成一层磷化物层，起到隔热效果；•交联阻燃型磷系阻燃剂：磷系阻燃剂能够通过与聚合物分子发生交联反应，增加材料的热稳定性和阻燃性能。
3. 应用磷系阻燃剂广泛应用于各个领域，其中一些典型的应用包括：3.1 建筑材料磷系阻燃剂常用于建筑材料中，以提高其火灾安全性能。
例如，在建筑保温材料中添加磷系阻燃剂可以有效延缓火势发展并降低火灾损失。
3.2 电子电器电子电器行业是磷系阻燃剂的重要应用领域之一。
在电路板、电线电缆、电子元件等产品中，添加磷系阻燃剂可以增加其防火性能，从而提高产品的安全性。
3.3 汽车工业在汽车工业中，磷系阻燃剂被广泛用于汽车内饰材料以及电动汽车的电池包隔热材料中。
这些材料在高温条件下能够保持较好的防火性能，确保车内人员的安全。
3.4 纺织品纺织品中添加磷系阻燃剂可以提高其阻燃性能，减少火灾事故发生的可能性。
无机磷系阻燃剂
无机磷系阻燃剂来源:世界化工网全文请访问:/睡过站了在着了阻燃剂中磷酸铵已得到应用,磷酸氢二胺和磷酸二氢铵因为易溶于水而使应用受到限制,而磷酸铵水溶性小,热稳定性也较正磷酸铵高,所以它的应用越来越广泛。
赤磷也是一种很有用的阻燃剂。
表4-13列出了无机磷酸盐的应用情况。
一、聚磷酸铵聚磷酸铵（简称APP）是美国孟山公司开发的一种优良的阻燃剂，有水溶性和水难溶性两种。
短链APP（聚合度n=10~20）为水溶性，长链APP（n>20）为水难溶性。
聚磷酸铵含磷量大，含氮量高，热稳定性好，吸湿性小，分散性好，毒性低，被大量用于膨胀型防潮，阻燃涂料和木材，纸张的阻燃剂。
国内上海无机化工研究所，程度化工研究所曾作过广泛研究并投入工业生产。
1、聚磷酸铵的生产方法聚磷酸铵按其使用的原料不同可以有各种不同制法：①正磷酸以氨高温中和制取磷酸铵。
②聚磷酸氨化法③以其他P2O5，NH3和水蒸气气相反应啊。
④以磷酸氢二铵和五氧化二磷为基本原料在过量氨存在下进行高温聚合反应。
（NH4）2HPO4+1/2P4O10+NH3→3/n（NH4PO3）n 该反应时在配有混合器，搅拌器，研磨器以及电热器的特质金属密闭反应器中进行的。
主要操作条件是：磷酸氢二铵和五氧化二磷按一定物质的量比加入反应器中混合，研磨，升温至280~300℃之间，通入氨气，且保持一定的氨气压力，反应进行1.5~2h，可制得平均聚合度大于20的白色粉状物，冷却后过筛得长链聚磷酸铵阻燃剂产品，收率接近100%。
此法的优点是，采用五氧化二磷作缩合剂合成长链聚磷酸铵，工艺路线短，操作简便，无大量废气排出，产品质量好，采用单一反应器，适当改变反应温度和事件，可得到平均聚合度不同的产品，以满足各种用户的需要。
2、聚磷酸铵的性质水难溶性聚磷酸铵通式（NH4）n+2PnO3n+13、聚磷酸铵的应用聚磷酸铵比重小，分散性好，可以单独使用或与其他阻燃剂复合广泛作为添加型阻燃剂。
含磷阻燃剂的合成及其热物理性质研究共3篇
含磷阻燃剂的合成及其热物理性质研究共3篇含磷阻燃剂的合成及其热物理性质研究1含磷阻燃剂的合成及其热物理性质研究近年来，随着人们对安全环保的要求不断提高，阻燃剂逐渐成为研究的热点之一。
含磷阻燃剂因其良好的热稳定性和阻燃性能而备受关注，成为了阻燃材料领域的主流产品之一。
本文将针对含磷阻燃剂的合成及其热物理性质进行阐述。
一、含磷阻燃剂的合成含磷阻燃剂主要分为有机磷化合物和无机磷化合物两类。
有机磷化合物主要包括膦酸盐、磷酸盐、膦酸酯等，而无机磷化合物主要包括氧化磷、磷酸铵等。
下面将分别介绍有机磷化合物和无机磷化合物的合成方法。
1.有机磷化合物的合成（1）膦酸盐合成法：将膦酸和金属氧化物进行反应生成膦酸盐。
例如，将三甲基膦酸和氢氧化镁反应可以合成三甲基膦酸镁，再将其和溴化铵反应可以生成含磷阻燃剂。
（2）磷酸盐合成法：将氯化磷和醇反应，生成磷酸三酯，再将其与二元醇进行反应，可以得到含磷阻燃剂。
（3）膦酸酯合成法：将膦酸和二元醇反应可以生成膦酸酯，再将其和卤代烷进行反应可以得到含磷阻燃剂。
2.无机磷化合物的合成（1）氧化磷合成法：将氧化磷和氯气进行反应可以生成三氯化磷，再将其和醇反应可以得到含磷阻燃剂。
（2）磷酸铵合成法：将磷酸和铵盐进行反应可以生成磷酸铵，再将其加热至一定温度可以得到含磷阻燃剂。
二、含磷阻燃剂的热物理性质研究含磷阻燃剂的热物理性质是评估其阻燃性能的重要指标之一。
下面将从热失重分析、热重差分析和热稳定性分析三个方面进行介绍。
1.热失重分析热失重分析是通过对含磷阻燃剂和待测产品在高温下的质量变化进行测定，来判断其阻燃性能的一种方法。
通常情况下，热失重分析是通过升温程序和氮气气氛下的实验进行的。
实验表明，含磷阻燃剂的热失重率随着温度的升高而升高，但增幅逐渐降低。
2.热重差分析热重差分析是一种比较常见的热物理性质测试方法。
其原理是将含磷阻燃剂和待测产品放在热差分仪中，通过不断升温和冷却，扫描不同区域的温度，来获取其热物理性质参数。
磷系阻燃剂及其阻燃机理
磷系阻燃剂及其阻燃机理磷系阻燃剂是一类高效、稳定、使用领域宽泛的含磷阻燃剂，按使用方法可分为反应型阻燃剂和添加型阻燃剂。
添加型阻燃剂使用方式便捷并且应用领域广泛，反应型阻燃剂相容性好、阻燃效果稳定，广受人们青睐。
根据磷系阻燃剂的性质及组成，可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂，其中无机阻燃剂包括红磷、聚磷酸铵(APP) 等，有机阻燃剂大多数是磷酸酯、膦酸酯、氧化膦、亚膦酸酯等，并且有机阻燃剂种类及衍生物较多，磷系阻燃剂的分类及特点如下表所示。
磷系阻燃剂在常见塑料中应用领域广泛，除了单独添加无机阻燃剂或有机阻燃剂外，有时将有机／无机阻燃剂以不同比例复配使用，或与含其它元素阻燃剂协同作用形成稳定的炭层结构，磷系阻燃剂在塑料中应用的主要方法如下表所示。
磷系阻燃剂的阻燃机理在凝聚相中，磷系阻燃剂通过热分解在聚合物表面形成磷酸及多磷酸的粘层膜，使聚合物达到难燃目的；燃烧过程中产生PO·和HPO·等自由基，在气相中捕捉活性H·或者OH·(如下图所示)，通过自由基的结合达到气相阻燃的效果，可以使聚合物热解速率下降。
磷系阻燃剂在下面几个角度充分发挥作用：1)通过隔离氧气、热量的方法在材料表面形成阻止燃烧的炭层，从而使材料LOI(烧失量) 提高且效果明显；2)在材料表面形成致密的炭层，从而防止材料受热继续分解；3)燃烧接触层表面脱水生成的水蒸气可以稀释氧气、氧自由基及可燃气体的浓度；4)磷酸及多磷酸多呈粘稠状的物质，覆盖于基材表面的焦炭层上，从而使焦炭层隔离可燃气体及热量达到保护作用。
综上所述，磷系阻燃剂效率高、使用方式便捷、阻燃效果明显，在未来的发展中会备受青睐。
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卤素阻燃剂虽然具有高阻燃性，但存在环境污染及毒性等问题，而磷系阻燃剂除对苯乙烯和聚烯烃等几大类聚合物外是非常有效的阻燃剂，而且二次污染小，所以该阻燃剂受到人们的关注。
含磷化合物可作为热塑性塑料、热固性塑料、织物、纸张、涂料和胶粘剂等的阻燃剂。
此类阻燃剂包括红磷、水溶性的无机磷酸盐类、不溶性的聚磷酸铵、有机磷酸酯和膦酸酯类、氧化膦类、氢弹烃基磷酸酯类和溴芳烃基磷酸酯类。
磷酸铵类
磷酸一铵（MAP）和磷酸二铵（DAP）仍是纤维与织物、无纺织物、纸张、木材等多种纤维素的有效阻燃剂。
它们能形成磷酸，使纤维素羟基酯化，所生成的纤维素分解成炭，改变了热降解历程，从而达到阻燃的目的。
它们易溶于水，故其阻燃性不能持久。
它是目前膨胀型阻燃剂主要成分之一。
红磷
红磷作为阻燃剂，可用于含氧聚合物，例如PC，PET，PBT，PPE，其作为尼龙部件的阻燃剂在欧洲用得较多。
由于红磷会与大气中的水反应生成有毒的磷化氢，因此工业产品需要做稳定化处理和包覆。
三羟基磷（膦）酸酯
三羟基磷（膦）酸酯作为不饱和聚酯高度填充（如氢化铝、碳酸钙）时的稀释剂。
它在卤化聚酯中也作为协效剂，不如氧化锑有效，但加工性好。
不易挥发的三羟基磷酸酯有三丁基磷酸酯、三辛基磷酸酯和三丁氧基乙基的磷酸酯。
二甲基磷酸甲酯含磷量高达25%，是有效的阻燃剂。
它的高挥发性限制了应用。
适用于聚氨酯硬泡，高填的热固性树脂。
在高填充的热固性树脂中也作为黏度稀释剂。
二乙基磷酸乙酯在氨基甲酸乙酯有发泡剂和催化剂的条件下比较稳定。
芳基磷酸酯类
芳基磷酸酯类在工业中主要用于PVC和乙酸纤维素的不燃性增塑剂和作为工程塑料如PPE，PC/ABS合金的非卤阻燃剂。
烷基化磷酸三苯酯
芳基磷酸酯类都是液体，烷基化产物是用合成的异丙基葳酚或异丁基苯酚制成的。
制法是先使苯酚烷基化，然后再同磷酰氯反应。
因此烷基化三芳基磷酸酯是一混合物。
其中磷酸三丁苯酯的抗氧化性能较好，但增塑性较差。
磷酸甲三基二苯酯是PVC很有效的阻燃剂。
但也最易挥发，在欧洲使用较多。
烷烃二芳基膦酸酯增塑性较好，用于PVC有较好的低温性，它的生烟量也比三芳基膦酸酯少。
2-乙基己基二苯基磷酸酯
2-乙基己基二苯基磷酸酯已得到美国食品和药品管理局的批准，可用于食品包装。
异癸基二苯基磷酸酯由于有较长的烃基，不易挥发，可用于PVC电缆，尤其高压电缆。
二聚体芳基磷酸酯挥发性较低，其连接基为间苯二酚、对苯二酚或双苯酚。
它们用于热塑性塑料（如PPE，PC/ABS）。
改性聚苯醚(PPE)
改性聚苯醚(PPE)是PPE与高抗冲聚苯乙烯(PS-HI)的掺混物。
根据等级，一般含有55%~65%的PS-HI。
虽然磷酸酯并不能使PS-HI达到UL 94阻燃等级，但它在工业上用于阻燃PPE树脂，并达到UL 95 V-0级。
通过磷酸酯所生成的磷酸使PPE成炭达到阻燃的目的。
工业用的阻燃剂是液态的烷基化的三芳膦酸酯或二烯酸酯。
三芳基膦酸酯
三芳基膦酸酯在加工时会挥发，导致应力断裂。
用较不挥发的二磷酸酯则可减少应力断裂。
双酚A可为二磷酸醌的连接基团。
含卤磷酸酯
含卤烷基磷酸酯主要用于聚氨酯较硬泡沫制品。
但热稳定性较差。
但因含卤磷酸酯因基毒性，已被欧盟等多数国家禁止使用，我国也不推荐使用。
磷的氧化物类
磷氧化物具有水解稳定的P—C键，它们的含P量高于芳基磷酸酯，因而是更有效的阻燃剂。
它们的二元醇和三元醇是聚氨酯和环氧树脂的活性阻燃剂。
磷化合物作为阻燃剂，可在凝聚相中抑制自由基反应，它们本身还可生成玻璃状物质直到传热、传质的阻隔作用。
有机磷系阻燃剂被认为是替代卤代阻燃剂最有前景的品种之一。
江西美隆木材保护有限公司是一家以新西兰木材保护工艺技术支持为背景，以国内行业精英为人才基础，以严谨、务实、双赢为经营理念的专业从事木材保护（木材阻燃设备、木材防腐设备、防腐、阻燃、防火、炭化、建材蒸压釜）设备机组、各类木材防腐、阻燃剂的生产和销售的公司。