阻燃剂分类

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织物阻燃剂分类

织物阻燃剂分类

织物阻燃剂分类织物阻燃剂是一种能够提高织物防火性能的化学物质。

根据其化学性质和作用机制的不同,可以将织物阻燃剂分为多种不同类型。

本文将对几种常见的织物阻燃剂进行分类和介绍。

一、物理阻燃剂物理阻燃剂是一种通过改变织物的物理性质来提高其防火性能的阻燃剂。

其中最常见的一种是阻燃纤维。

阻燃纤维是一种通过在纤维内部添加阻燃剂或通过表面涂覆形成的纤维,可以有效地提高织物的抗燃性能。

此外,还有一些物理阻燃剂通过增加织物的厚度和密度来提高其防火性能,如增加织物的重量、增加织物的层数等。

二、化学阻燃剂化学阻燃剂是一种通过改变织物的化学反应来提高其防火性能的阻燃剂。

常见的化学阻燃剂有磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和溴系阻燃剂等。

1. 磷系阻燃剂磷系阻燃剂是一类通过在织物中添加含磷化合物来提高其防火性能的化学物质。

磷系阻燃剂能够在织物燃烧时释放出磷酸盐,并与燃烧过程中产生的自由基反应,从而阻止燃烧的传播。

磷系阻燃剂具有阻止燃烧、降低烟雾产生和减少有毒物质释放的优点。

2. 氮系阻燃剂氮系阻燃剂是一类通过在织物中添加含氮化合物来提高其防火性能的化学物质。

氮系阻燃剂能够在织物燃烧时释放出氮气,并与燃烧过程中产生的自由基反应,从而降低燃烧的温度和速率,阻止燃烧的传播。

氮系阻燃剂具有阻止燃烧、降低烟雾产生和减少有毒物质释放的优点。

3. 溴系阻燃剂溴系阻燃剂是一类通过在织物中添加含溴化合物来提高其防火性能的化学物质。

溴系阻燃剂能够在织物燃烧时释放出溴化物,并与燃烧过程中产生的自由基反应,从而阻止燃烧的传播。

溴系阻燃剂具有阻止燃烧、降低烟雾产生和减少有毒物质释放的优点。

三、加工阻燃剂加工阻燃剂是一种通过在织物表面加工处理来提高其防火性能的阻燃剂。

常见的加工阻燃剂有阻燃涂层和阻燃涂料等。

阻燃涂层是一种通过在织物表面形成一层阻燃膜来提高其防火性能的加工方法。

阻燃涂料是一种通过在织物表面涂覆一层阻燃涂料来提高其防火性能的加工方法。

织物阻燃剂根据其化学性质和作用机制的不同可以分为物理阻燃剂、化学阻燃剂和加工阻燃剂。

阻燃剂分类介绍

阻燃剂分类介绍

阻燃剂分类介绍以树脂和橡胶为基体的复合材料含有大量的有机化合物,具有一定的可燃性。

阻燃剂是一类能阻止聚合物材料引燃或抑制火焰传插的添加剂。

最常用的和最重要的是阻燃剂是磷、溴、氯、锑和铝的化合物。

阻燃剂根据使用方法可分为添加型和反应型两大类。

添加型阻燃剂主要包括磷酸酯、卤代烃及氧化锑等,它们是在复合材料加工过程中掺合于复合材料里面,使用方便,适应面大但对复合材料的性能有影响。

反应型阻燃剂是在聚合物制备过程中作为一种单体原料加入聚合体系,使之通过化学反应复合到聚合物分子链上,因此对复合材料的性能影响较小,且阻燃性持久。

反应型阻燃剂主要包括含磷多元醇及卤代酸酐等。

用于复合材料的阻燃剂应具备以下性能:①阻燃效率高,能赋予复合材料良好的自熄性或难燃性;②具有良好的互容性,能与复合材料很好的相容且易分散;③具有适宜的分解温度,即在复合材料的加工温度下不分解,但是在复合材料受热分解时又能急速分解以发挥阻燃的效果;④无毒或低毒、无臭、不污染,在阻燃过程中不产生有毒气体;⑤与复合材料并用时,不降低复合材料的力学性能、电性能、耐候性及热变形温度等;⑥耐久性好,能长期保留在复合材料的制品中,发挥其阻燃作用;⑦来源广泛价格低廉。

(1)溴系阻燃剂含溴阻燃剂包括脂肪族、脂环族、芳香族及芳香-脂肪族的含溴化合物,这类阻燃剂阻燃效率高,其阻燃效果是氯阻燃剂的两倍,相对用量少,对复合材料的力学性能几乎没有影响,并能显著降低燃气中卤化氢的含量,而且该类阻燃剂与基体树脂互容性好,即使再苛刻的条件下也无喷出现象。

(2)氯系阻燃剂氯系阻燃剂由于其便宜,目前仍是大量使用的阻燃剂。

氯含量最高的氯化石蜡是工业上重要的阻燃剂,由于热稳定性差,仅适用于加工温度低于200℃的复合材料,氯化脂环烃和四氯邻苯二甲酸酐热稳定性较高,常用作不饱和树脂的阻燃剂。

(3)磷系阻燃剂、有机磷化物是添加型阻燃剂该类阻燃剂燃烧时生成的偏磷酸可形成稳定的多聚体,覆盖于复合材料表面隔绝氧和可燃物,起到阻燃作用,其阻燃效果优于溴化物,要达到同样的阻燃效果,溴化物用量为磷化物的4~7倍。

阻燃剂的分类介绍

阻燃剂的分类介绍

阻燃剂的分类介绍概述阻燃剂是一种化学物质,可以减少或防止材料燃烧,从而提高材料的耐火性能。

在工业生产中,阻燃剂经常被添加到各种材料中,如塑料、橡胶、合成材料等。

阻燃剂根据其化学组成和功能进行分类,在此,本文将介绍几种常见的阻燃剂类型。

磷系阻燃剂磷系阻燃剂是目前最为广泛使用的阻燃剂之一。

它包括有机磷系和无机磷系两类。

有机磷系阻燃剂是指含有磷元素的有机化合物,它们可以通过与物质中的氧、氮、热敏物质等相互作用,发挥阻燃作用。

无机磷系阻燃剂则指含有磷元素的无机化合物,主要用于纤维类材料中,在高温下,它们会分解产生氧化磷酸氢和磷酸酯,从而起到阻燃作用。

溴系阻燃剂溴系阻燃剂是一种广泛使用的阻燃剂,它可以通过吸收和捕获反应物,从而抑制气相反应或延缓燃烧速度。

溴系阻燃剂可以通过加强反应物的相互作用、增加分解温度等方式发挥阻燃作用。

溴系阻燃剂将溴元素引入材料中,可以大幅提高材料的耐火性能,但也可能带来其他环保问题。

氮系阻燃剂氮系阻燃剂是一种较新的阻燃剂,其作用机制主要是在燃烧时通过吸收、消耗和稀释火焰中的自由基,从而有效地抑制燃烧。

氮系阻燃剂包括大量的氮的含化合物,如氮磷系、氮硅系等。

与传统阻燃剂相比,氮系阻燃剂无溴、无磷,对环境的影响更小。

铝系阻燃剂铝系阻燃剂是一种常见的无机阻燃剂,其作用机理是通过在物质表面形成氧化铝膜,从而阻止燃烧反应的发生。

铝系阻燃剂常用于密封材料和结构材料等领域,可以显著提高材料的耐火性能和抗氧化性能。

其他阻燃剂除了上述几种常见的阻燃剂类型,还有一些其他的阻燃剂。

例如,硅酸盐阻燃剂是一种无机阻燃剂,可以通过形成防止材料燃烧的化学反应来发挥阻燃作用;膨胀型阻燃剂则可以通过在燃烧时释放出大量非燃性气体来遏制燃烧。

综上所述,不同种类的阻燃剂具有不同的作用机理和适用范围,工业生产中需要根据具体情况选择合适的阻燃剂,并考虑对环境的影响。

新型阻燃剂种类

新型阻燃剂种类

新型阻燃剂种类
新型阻燃剂主要有以下几种种类:
1.硅酸盐类阻燃剂:硅酸盐类阻燃剂是目前应用最广泛的一
类阻燃剂,常见的有氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸铵铝、氧化镁等。

它们通过在高温下分解释放出多水,吸收热量,稀释燃烧
气体,阻碍火焰蔓延,具有优异的阻燃性能。

2.溴系阻燃剂:溴系阻燃剂主要包括溴化物和溴代磷酸酯两
大类。

溴化物类阻燃剂具有优异的阻燃性能,但由于其对环境
的潜在危害,逐渐受到限制。

而溴代磷酸酯类阻燃剂具有良好
的阻燃效果和较低的毒性,是目前广泛应用的一类阻燃剂。

3.氮磷系阻燃剂:氮磷系阻燃剂具有极高的热稳定性和阻燃
性能,可溶于有机溶剂中,广泛应用于塑料、橡胶等材料阻燃。

常见的氮磷系阻燃剂有磷酸铵盐、磷氮包合物等。

4.无机填料类阻燃剂:无机填料类阻燃剂主要包括纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米氢氧化铝等。

它们具有高温稳定性和
优异的防火性能,能够有效降低材料的燃烧速度和火焰蔓延。

5.有机阻燃剂:有机阻燃剂主要包括含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、含硅阻燃剂等。

这些阻燃剂通过阻碍燃烧链反应,减缓材
料的燃烧速度,具有良好的阻燃效果。

塑料阻燃剂分类

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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阻燃剂分类及各类典型介绍

阻燃剂分类及各类典型介绍

阻燃剂分类及各类典型介绍阻燃剂分类及各类典型介绍阻燃剂分类及各类典型介绍一、目前常用的阻燃剂按不同的分类方法可以分成3大类,具体分类如下:二、各类典型的阻燃剂1、氯系阻燃剂近来,氯系阻燃剂已部分为溴系阻燃剂取代,氯系在整个阻燃剂的消耗量中有所下降。

A、氯化石蜡(C20H24Cl18~C24H29Cl21)含氯量50%的主要用作PVC塑料的辅助增塑剂;含氯量70%的主要用作阻燃剂。

B、氯化聚乙烯一类含氯35%-40%,另一类含氯68%,无毒。

可用于聚烯烃,ABS树脂等。

它本身是聚合材料,因此作为阻燃剂使用时和树脂体系相容性好,不影响塑料的物理机械性能,耐久性良好。

2、溴系阻燃剂A、四溴双酚A性质:灰白色粉末。

熔点180-184℃,沸点316℃(分解)。

用途:广泛用作反应型阻燃剂以制造含溴环氧树脂和含溴聚碳酸酯以及作为中间体合成其他复杂的阻燃剂,也作为添加型阻燃剂用于ABS、HIPS、不饱和聚酯、硬质聚氨酯泡沫塑料、胶黏剂以及涂料等。

既可作添加型阻燃剂,又可作为反应型阻燃剂。

关注艾邦高分子,回复“阻燃”查看更多文章B、十溴二苯醚性质:白色微细粉末,溶点为304-309℃,溴含量大约83.3%,几乎不溶于所有溶剂,5%热量失重时温度大于320℃,热稳定性好。

用途:添加型阻燃剂,用途广泛;可用于PE、PP、ABS树脂、环氧树脂、PBT树脂、硅橡胶、三元乙橡胶及PET、PA6等材料的阻燃剂。

其与Sb2O3并用阻燃效果更佳。

缺点是耐侯性差,容易黄变。

3、磷系阻燃剂磷系阻燃剂包括无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂。

A、无机磷系阻燃剂红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸铵盐、磷酸盐及聚磷酸盐等。

阻燃机理:燃烧时生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等,覆盖于树脂表面,可促进塑料表面炭化成炭膜;聚偏磷酸则呈黏稠状液态覆盖于塑料表面。

这种固态或液态膜能阻止自由基逸出,又能隔绝氧气。

磷系与氮系及金属氢氧化物等阻燃剂都有协同作用,并用可产生协同阻燃和消烟效果。

阻燃剂的分类

阻燃剂的分类

阻燃剂的分类阻燃剂是一种能够降低或阻止材料燃烧的物质。

根据其化学性质和作用机制的不同,阻燃剂可以分为几个主要的分类。

1. 水合物阻燃剂水合物阻燃剂是指在材料中引入一定量的水合物,通过吸热蒸发的方式来抑制燃烧。

水合物阻燃剂主要包括氢氧化铝、氢氧化镁等。

这些水合物在高温下分解释放出水分,从而吸收大量热量,降低材料的燃烧温度,延缓火势蔓延。

2. 氮磷阻燃剂氮磷阻燃剂是指含有氮元素和磷元素的化合物,通过生成惰性气体和形成炭化层来抑制燃烧。

氮磷阻燃剂可以分为有机氮磷阻燃剂和无机氮磷阻燃剂两大类。

有机氮磷阻燃剂主要包括氰酸酯、三聚氰胺磷酸盐等,而无机氮磷阻燃剂主要包括氮磷酸铵、氮磷酸铵铵盐等。

这些阻燃剂在高温下分解生成惰性气体,形成炭化层覆盖在材料表面,从而隔绝氧气,防止燃烧的继续进行。

3. 溴系阻燃剂溴系阻燃剂是指含有溴元素的化合物,通过阻止自由基链反应来抑制燃烧。

溴系阻燃剂主要包括溴化物、溴代聚苯醚等。

这些阻燃剂在高温下分解生成溴自由基,通过与燃烧过程中产生的自由基反应,抑制燃烧链反应的进行,从而达到阻燃的目的。

4. 磷氮阻燃剂磷氮阻燃剂是指含有磷元素和氮元素的化合物,通过生成磷氮炭层来抑制燃烧。

磷氮阻燃剂主要包括磷氮酸酯、磷氮酸铵等。

这些阻燃剂在高温下分解生成磷氮炭层,覆盖在材料表面,形成物理屏障,阻止燃烧的进行。

5. 硅系阻燃剂硅系阻燃剂是指含有硅元素的化合物,通过形成硅化层来抑制燃烧。

硅系阻燃剂主要包括硅酸盐、硅酸铝等。

这些阻燃剂在高温下分解生成硅化层,覆盖在材料表面,起到隔热和隔氧的作用,从而减缓燃烧速度。

6. 氯系阻燃剂氯系阻燃剂是指含有氯元素的化合物,通过生成惰性气体和减慢燃烧速度来抑制燃烧。

氯系阻燃剂主要包括氯化铝、氯化锌等。

这些阻燃剂在高温下分解生成氯化氢等惰性气体,从而稀释燃烧气体,减缓燃烧速度。

7. 碳氮阻燃剂碳氮阻燃剂是指含有碳元素和氮元素的化合物,通过生成炭化层和惰性气体来抑制燃烧。

高分子阻燃剂的分类

高分子阻燃剂的分类

高分子阻燃剂的分类
高分子材料是现代工业和科学领域中重要的材料之一。

它们广泛应用于建筑、汽车、电子、医疗、包装等领域。

然而,高分子材料的阻燃性能一直是一个重要的问题。

在高温和火灾等危险环境中,缺乏阻燃性能的高分子材料会产生严重的危害。

为了解决这个问题,高分子阻燃剂应运而生。

高分子阻燃剂是一种添加剂,可将高分子材料的阻燃性能提高到一定程度。

根据其化学性质和阻燃机理,高分子阻燃剂可以分为以下三类:
1. 氮系阻燃剂
氮系阻燃剂是一种由含氮化合物组成的添加剂。

在高温下,氮系阻燃剂能够分解产生氮气和有机化合物,从而有效地减少燃烧产物的数量,减缓火焰蔓延速度。

氮系阻燃剂具有良好的耐久性和热稳定性,适用于高分子材料的阻燃改性。

2. 磷系阻燃剂
磷系阻燃剂是一种由含磷化合物组成的添加剂。

磷系阻燃剂能够在高温下分解产生磷酸酯等化合物,形成具有熄灭火焰和隔热作用的陶瓷层,从而减缓火焰蔓延速度。

磷系阻燃剂具有良好的阻燃性能和热稳定性,适用于高分子材料的阻燃改性。

3. 卤系阻燃剂
卤系阻燃剂是一种由含卤素化合物组成的添加剂。

卤系阻燃剂能够在高温下分解产生卤化氢等化合物,形成具有熄灭火焰和隔热作用的化合物,从而减缓火焰蔓延速度。

卤系阻燃剂具有良好的阻燃性能和热稳定性,适用于高分子材料的阻燃改性。

总之,高分子阻燃剂是改善高分子材料阻燃性能的重要手段。

随着科学技术的不断进步,高分子阻燃剂也在不断发展,为更多领域提供更好的防火保护。

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阻燃剂概述又称难燃剂,耐火剂或防火剂:赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂;依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。

添加型阻燃剂直接与树脂或胶料混配、加工方便、适应面广、系阻燃剂的主体。

反应型阻燃剂常作为单体键合到聚合物链中,对制品性能影响小且阻燃效果持久。

根据组成,添加型阻燃剂主要包括无机阻燃剂、卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)、磷系阻燃剂(赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等)和氮系阻燃剂等。

反应型阻燃剂多为含反应性官能团的有机卤和有机磷的单体。

此外,具有抑烟作用的钼化合物、锡化合物和铁化合物等亦属阻燃剂的范畴。

主要适用于有阻燃需求的塑料,延迟或防止塑料尤其是高分子类塑料的燃烧。

使其点燃时间增长,点燃自熄,难以点燃。

一般如PP、PA、PE、PS、ABS、EVA及PET、PBT等易燃的高分子塑料在特殊用途中都需要添加阻燃剂。

阻燃剂目前主要有有机和无机,卤素和非卤。

有机是以溴系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂,无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝,硅系等阻燃体系。

一般来讲有机阻燃具有很好的亲和力在塑料中,溴系阻燃剂在有机阻燃体系中占据绝对优势,虽然在环保问题上“非议”多端但一直难以有其他阻燃剂体系取代。

在非卤素阻燃剂中红磷是一种较好的阻燃剂,具有添加量少、阻燃效率高、低烟、低毒、用途广泛等优点;红磷与氢氧化铝(镁)、膨胀性石墨等无机阻燃剂复配使用,制成复合型磷/镁;磷/铝;磷/石墨等非卤阻燃剂,可使用阻燃剂量大幅降低,从而改善塑料制品的加工性能和物理机械性能。

但普通红磷在空气中易氧化、吸湿,容易引起粉尘爆炸,运输困难,与高分子材料相溶性差等缺陷,应用范围受到了限制。

为弥补这方面不足,以扩大红磷应用范围,我们采用了国外先进的微胶囊包覆工艺,使之成为微胶囊化红磷。

微胶囊化红磷除克服了红磷固有的弊端外,并具有高效,低烟,在加工中不产生有毒气体,其分散性、物理、机械性能、热稳定性及阻燃性能均有提高和改善。

1、按所含阻燃元素分按所含阻燃元素可将阻燃剂分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂等几类。

卤系阻燃剂在热解过程中,分解出捕获传递燃烧自由基的X?及HX,HX能稀释可燃物裂解时产生的可燃气体,隔断可燃气体与空气的接触。

磷系阻燃剂在燃烧过程中产生了磷酸酐或磷酸,促使可燃物脱水炭化,阻止或减少可燃气体产生。

磷酸酐在热解时还形成了类似玻璃状的熔融物覆盖在可燃物表面,促使其氧化生成二氧化碳,起到阻燃作用。

在氮系阻燃剂中,氮的化合物和可燃物作用,促进交链成炭,降低可燃物的分解温度,产生的不燃气体,起到稀释可燃气体的作用。

磷-卤系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂主要是通过磷-卤、磷-氮协同效应作用达到阻燃目的,具有磷-卤、磷-氮的双重效应,阻燃效果比较好。

2、按组分的不同分按组分的不同可分无机盐类阻燃剂、有机阻燃剂和有机、无机混合阻燃剂三种。

无机阻燃剂是目前使用最多的一类阻燃剂,它的主要组分是无机物,应用产品主要有氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硼酸等。

有机阻燃剂的主要组分为有机物,主要的产品有卤系、磷酸酯、卤代磷酸酯等。

还有一部分有机阻燃剂用于纺织织物的耐久性阻燃整理,如六溴水散体、十溴-三氧化二锑阻燃体系,具有较好的耐洗涤的阻燃性能。

有机、无机混合阻燃剂是无机盐类阻燃剂的改良产品,主要用非水溶性的有机磷酸酯的水乳液,部分代替无机盐类阻燃剂。

在三大类阻燃剂中,无机阻燃剂具有无毒、无害、无烟、无卤的优点,广泛应用于各类领域,需求总量占阻燃剂需求总量一半以上,需求增长率有增长趋势。

3、按使用方法分按使用方法的不同可把阻燃剂分为添加型和反应型。

添加型阻燃剂主要是通过在可燃物中添加阻燃剂发挥阻燃剂的作用。

反应型阻燃剂则是通过化学反应在高分子材料中引入阻燃基团,从而提高材料的抗燃性,起到阻止材料被引燃和抑制火焰的传播的目的。

在阻燃剂类型中,添加型阻燃剂占主导地位,使用的范围比较广,约占阻燃剂的85%,反应型阻燃剂仅占15%。

无机阻燃剂氢氧化铝Al(OH)3其用量占阻燃剂使用总量的40%以上。

氢氧化铝本身具有阻燃、消烟、填充三个功能,因其不挥发,无毒,又可与多种物质产生协同阻燃作用,被誉为无公害无机阻燃剂。

但是氢氧化铝有加量大的缺点,通常需要加入50%以上才能有很好的阻燃效果。

为克服这一缺点,可采用造粒技术,向超细化方向发展,是粒度分布变窄;改进包裹技术,以改善其在聚合物中的分散性;用大分子键合方式处理等方法进行。

氢氧化镁Mg(OH)2是目前发展较快的一种添加型阻燃剂,低烟、无毒、能中和燃烧过程中的酸性、腐蚀性气体,故是一种环保型绿色阻燃剂。

其阻燃机理与Al(OH)3相似。

与Al(OH)3相比,Mg(OH)2的分解温度比Al(OH)3高100-150℃,可用于加工温度高于250℃的工程塑料的阻燃,且还有促进聚合物成炭的作用,但要达到一定的阻燃效果,添加量需要在50%以上,对材料的性能影响很大。

为减少聚合物中Mg(OH)2的添加量,一种办法是将Mg(OH)2颗粒细微化,另一种方法是采用包覆技术对Mg(OH)2表面进行改性,以提高其与聚合物的相容性。

可膨胀石墨是近年出现的一种新型无卤阻燃剂,它是由天然石墨经浓硫酸酸化处理,然后经水洗、过滤、干燥后,再在900-1000℃下膨化制得。

可膨胀石墨膨胀的初始温度为220℃左右,一般在220℃开始轻微膨胀230-280℃迅速膨胀,之后体积可达原来的100多倍,甚至280倍。

可膨胀石墨在阻燃过程中主要起到以下作用:(1)在高聚物表面形成坚韧的炭层,将可燃物与热源隔开;(2)在膨胀过程中大量吸热,降低了体系的温度;(3)在膨胀过程中释放夹层中的酸根离子,促进脱水碳化,并能结合燃烧产生的自由基从而中断链反应。

可膨胀石墨与磷化合物、金属氧化物复合使用,能产生协调作用,加入少量就能达到阻燃目的。

聚磷酸铵(APP)是一种性能良好的无机阻燃剂,是目前磷系阻燃剂比较活跃的研究领域,其外观为白色粉末,分解温度>256℃,聚合度在10-20之间为水溶性的,聚合度大于20的难溶于水。

APP 比有机阻燃剂价廉,毒性低,热稳定性好,可单独或与其它阻燃剂复合用于塑料的阻燃。

高温下,APP迅速分解成氨气和聚磷酸,氨气可以稀释气相中的氧气浓度,从而起阻止燃烧的作用。

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。

有机阻燃剂2.1含卤传统阻燃材料传统阻燃材料广泛采用含卤聚合物或含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物。

卤素阻燃剂的优点是用量少、阻燃效率高且适应性广,但其严重缺点是燃烧时生成大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体,危害很大。

一旦发生火灾,由于热分解和燃烧,会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性气体,从而妨碍救火和人员疏散、腐蚀仪器和设备。

特别是人们发现火灾中的死亡事故有80% 以上是材料产生的浓烟和有毒气体造成的。

因此无卤阻燃剂的研究和开发势必引起重视。

溴系阻燃剂的开发溴系阻燃剂尽管发烟量大,但由于阻燃性能好,用量少,对产品性能影响小,因此在今后的相当长时间内仍为阻燃剂的主力。

随着技术进步,国际上溴系阻燃剂发展的新特点是继续提高溴含量和增大分子量。

如美国Ferro公司的PB-68,主要成分为溴化聚苯乙烯,分子量15000,含溴达68%。

溴化学法斯特公司和Ameribrom公司分别开发的聚五溴苯酚基丙烯酸酯,含溴量达70.5%,分子量30000~80000。

这些阻燃剂特别适合于各类工程塑料,在迁移性、相容性、热稳定性、阻燃性等方面均大大优于许多小分子阻燃剂,有可能成为今后的更新换代产品。

2.2无卤有机阻燃剂有机阻燃剂种类繁多,发展速度也非常快,可分为卤素阻燃剂和无卤阻燃剂。

卤素阻燃剂是使用最早的一类阻燃剂,但由于分解放出有毒气体,所以使用上受到很大限制。

无卤阻燃剂不含卤素,阻燃效果好,受热分解时产生的气体低烟、低毒,受到广泛欢迎。

无卤阻燃剂又可分为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和膨胀型阻燃剂等。

有机磷系阻燃剂是阻燃剂中最重要的品种之一,具有阻燃和增塑双重功效,可以使阻燃完全实现无卤化,改善塑料成型中的流动性能,抑制燃烧后的残余物,产生的毒性气体和腐蚀性气体比卤素阻燃剂少,其阻燃机理为:一方面阻燃剂受热分解产生磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸,这些含磷酸具有强烈的脱水性,可使聚合物表面脱水炭化,而单质碳不能发生产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧,所以具有阻燃作用;另一方面阻燃剂受热产生PO·自由基,可大量吸收H·HO·自由基,从而中断燃烧反应。

有机磷系阻燃剂主要有磷酸酯、膦酸酯、及氧化膦以及杂环类等。

磷酸酯阻燃剂属于添加型阻燃剂。

由于其资源丰富,价格便宜,应用十分广泛。

磷酸酯是由相应的醇或酚与三氯化磷反应,然后水解制得。

市场上已经开发成功并大量使用的磷酸酯阻燃剂有磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三异丙苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯等。

磷酸酯的品种多,用途广,但大多数磷酸酯产品为液态,耐热性较差,且挥发性很大,与聚合物的相容性不太理想。

为此,国内外开发出一批新型磷酸酯阻燃剂,如美国的Grent Lake公司开发的三(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯(Trimer)及1-氧-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2,2,2]辛烷(PEPA)。

Trimer 的特点是结构对称,磷的含量达21.1%,PEPA的含磷量为17.2%。

这两种磷酸酯阻燃剂为白色粉末。

热稳定性非常好,且与聚合物有很好的相容性。

膦酸酯阻燃剂是很有发展前途的一种阻燃剂,由于膦酸酯分子中存在C-P键,所以其稳定性非常好,有非常好的耐水性、耐溶剂性。

国外的膦酸酯产品有Giba-Geigy公司研制的Pyrovatex 为N- 羟甲基丙酰胺类甲基膦酸酯,Mobil公司研制的Antiblaze 为环中膦酸酯。

国内也对膦酸酯进行了研究,合成出的膦酸酯有N,N-对苯二胺基(2-羟基)二苄基膦酸四乙酯、甲基膦酸二甲酯(DMMP),其中DMMP是近年开发出来的一种添加型阻燃剂。

DMMP是以亚膦酸三甲酯为原料,在催化剂作用下发生异构化反应,经过分子重排制得。

DMMP最显著的特点是含磷量高达25%,阻燃效果非常好,添加量为常用阻燃剂的一半时就能发挥同样的功效。

氧化膦的水解稳定性优于磷酸酯,是一种稳定性极高的有机膦化合物,可用作聚酯的阻燃剂,阻燃聚酯色泽好,机械性能好。

该类阻燃剂分为两大类,一类是添加性,另一类是反应性。

近年来人们在高相对分子量的均聚物中引入三芳基氧化膦单体,制备阻燃型工程塑料已经成为研究的热点。

用含有活性官能团的氧化膦单体掺入共聚,可以制造阻燃聚酯、聚碳酸酯、环氧树脂和聚氨酯等,通过反应将含磷单体结合到合成材料的分子链上,赋予材料永久的阻燃性,而且不会渗出。

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