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磷系阻燃添加剂

材料的阻燃,就是在材料中加入一种物质(通称阻燃剂)而增加其阻燃性,以便阻止或延缓其燃烧的可能性。材料的阻燃分为不耐久阻燃整理剂、半耐久阻燃整理剂和耐久性阻燃整理剂。前两种阻燃剂都不常用,后一种阻燃剂比较实用。目前阻燃剂的品种有三大类,即无机阻燃添加剂、卤系阻燃添加剂、磷系阻燃添加剂。下面主要介绍一下磷系阻燃添加剂。

磷系阻燃添加剂是阻燃剂中的一个大家族,它广泛应用于各种材料的阻燃,包括塑料、橡胶、纸张、木材、涂料及纺织品等,磷系阻燃添加剂因其高效低毒性受到重视,磷系阻燃添加剂在织物阻燃中得到广泛应用。

无机磷阻燃剂很早就应用于织物阻燃中,其主要品种有红磷、磷酸铵、磷酸钠、磷酸等。这些无机阻燃剂价格低廉,易溶于水,因此整理方法简单,但也有添加量大、手感差、耐洗性差等缺点。

和无机磷阻燃剂相比,有机磷阻燃剂对聚合物的物理机械性能影响较小,并且和聚合物的相容性好,因此近年来倍受人们的青睐。我国目前对有机磷的开发和研究进行的较多,但真正能投入生产形成产品的尚不多见,因此,有机磷在我国具有很好的发展前景。

有机磷阻燃剂包括磷(膦)酸酯、亚磷酸酯、有机磷盐、氧化磷、含磷多元醇等。但应用最多的则是磷(膦)酸酯及其聚合物。

氮磷阻燃剂在天然纤维织物阻燃中有着举足轻重的作用。氮磷阻燃剂多用于棉纤维的阻燃整理,磷元素能促进棉纤维脱水成碳,而氮元素对提高磷元素的阻燃性能具有协同效应,因此许多氮磷阻燃剂应用于棉纤维的阻燃都有不错的效果。

磷和氮的协同效应机理研究还不够完善,有关报道说氮可能从三个方面提高磷的阻燃效率:(1)氮和磷在燃烧过程中首先形成磷酰胺结构,磷酰胺更易与纤维素发生酯化反应,这种酯的热稳定性好。(2)氮原予的存在利于磷系阻燃剂分解形成聚磷酸,起到很强的催化脱水作用。(3)含氮化合物和磷酸结合,在火焰中有吹胀作用,可使纤维发生膨化,形成焦炭。

我们知道,尿素和其他相类似的含氮化合物可促使纤维素纤维的磷酰化,改善阻燃作用,其中包括缓冲强力的损失,改善耐洗性,提高纤维素纤维的磷酰化速率,而且可以较低的含磷量达到满意的阻燃效果。

一般认为磷酸盐及有机磷化合物的阻燃作用,是由于它可与纤维分子中的羟基(特别是第六位碳原子上的羟基)形成酯,阻止左旋葡萄糖的形成。并且进一步使纤维素脱水,生成不饱和双键,促进纤维素分子形成交联,增加碳状物的形成。


磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)

Cas号:115-86-6

海关编码HS:29199000

产品最重要的指标:白色片状结晶体,含量≥99%,熔点≥48℃,酸值≤0.1,游离酚≤0.1%

退税:目前磷酸三苯酯阻燃剂TPP退税为9%

原材料:以三氯氧磷、三氯化磷、苯酚。

属于几类危险品:以9类危险品出口。


TCEP含磷和氯两种阻燃元素,并共存于一体,所以磷作为固相覆盖层,氯和氯化氢作为气相覆盖层,能够有效地协同抑制火焰的蒸发燃烧和分解燃烧过程,从而达到阻燃防火的目的。

夏新年等首先通过苯甲醛与异丁醛反应得到1-苯基-2,2-二甲基-1,3-丙二醇,再与三氯化磷作用生成5,5-二甲基-4-苯基-2-氧代-1,3,2-二氧磷杂环已烷膦酸酯(DPODP),然后和对苯二醌(BQ)的加成反应得到一种含磷双酚:2-(5,5-二甲基-4-苯基-2-氧代-1,3,2-二氧磷杂环已烷膦酸酯基)-对苯二酚(DPODB),固化DGEBA后,得到含磷环氧树脂。UL-94垂直测试达到V-0级,可用于电子行业的半导体封装。

Toldy等采用POCl3分别与乙二胺和乙二醇胺反应得到含磷二胺,并用之固化环氧树脂,磷含量达到3%就能得到LOI为33,960℃易燃指数(GWFI)值,且达到UL-94V-0的含磷环氧树脂。热释放的峰强度只有未阻燃环氧树脂的1/10,热释放的时间也延长,适用于对材料性质要求严格的电子行业。

红磷的应用要注意微粒化和表面包覆,这样使它在高聚物中有较好的分散性,与高聚物的相容高性好,不易迁移,能长久保持高聚物难燃性能。

磷系阻燃剂羧酸烷基磷酸(SP―FRⅡ)是聚酯纤维用共聚型磷系阻燃剂。聚酯与次磷二酸衍生物以及化学元素表中第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ族中至少一种金属元素的氧化物共聚来生产阻燃聚酯纤维。