有机磷阻燃剂
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,并且和聚合物的兼容性好,因此有机磷阻燃剂成为近年来倍受青睐的阻燃剂。
国外已有一系列的有机磷阻燃剂产品投入使用,并有新产品不断问世,我国目前对有机磷阻燃剂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,有机磷阻燃剂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、氧化膦、含磷多元醇等,但应用最多的则是磷(膦)酸酯及其齐聚物。如Fyrol76是由乙烯基膦酸二(2-氯乙基)酯与甲基膦酸酯缩聚生成的一种齐聚物,它既可单独使用,也可与N-羟甲基丙烯胺并用,以过硫酸钾为催化剂引发自由基聚合反应,使N-羟甲基接枝于纤维素上,使含纤维素的织物,如棉或其混纺织物获得阻燃性。
氧化磷阻燃剂在天然纤维中也有使用,三(氮杂环丙烯基)氧化膦(APO)是一种用于棉织物的阻燃剂,它不仅赋予棉织物以阻燃性,而且使棉织物获得免熨性能,但氮杂环丙烯基的安全卫生问题限制了APO的工业应用。而一些含两个反应基团的苯基氧化膦,如二苯基-2,5-二(羟乙氧基)苯基氧化膦、甲基二(3,5-二溴-4-羟乙氧基苯基)氧化膦等则用于阻燃聚脂纤维。
磷氮阻燃剂在天然纤维织物的阻燃中有着举足轻重的作用,因此,有必要将其作为一类阻燃剂,单独列出。磷氮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率,因此许多磷氮阻燃剂用于棉纤维的阻燃都有不错的效果。磷氮阻燃剂主要包括含氮磷酸盐(酯)和近年来备受关注的磷氰阻燃剂。
磷氰阻燃剂由于高含量的磷和氮而具有优异的阻燃性能,目前,已有多种多样的含羟基、胺基、卤素以及碳羰基等各种功能基团的磷氰阻燃剂被合成并用于各种材料的阻燃研究,但由于磷氰阻燃剂的合成工艺通常都比较复杂,因此多数尚处于研究阶段。在阻燃纤维素织物中,也有许多相关的研究,而且有不错的效果。
阻燃剂TCEP|磷酸三(2-氯乙基)酯产品物理信息
外观:纯净的阻燃剂TCEP为无色或淡黄色油状透明液体,具有淡奶油味。
折光率(n20D)1.4731
沸点194℃,闪点225℃
凝固点-64℃
分解温度240-280℃
粘度38-47厘泊(20℃)
磷含量10.8%
氯含量37.3%,与一般有机溶剂(如醇、酮、芳烃、氯仿等)相溶,不溶于脂肪族烃,几乎不溶于水、且水解稳定性良好,在碱性溶液中有少量分解,本品无明显腐蚀性。
阻燃剂TCEP|磷酸三(2-氯乙基)酯用途:
1.阻燃剂TCEP具有极佳的阻燃性,优良的抗低温性及抗紫外线性,其蒸气只能在225℃以上用明火直接点燃方可燃烧,但移走火源则即刻自熄。以本品为阻燃剂不但可提高被阻燃材料的材料级别,而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗静电性。常用于阻燃以硝基纤维和醋酸纤维为基材的油漆涂料,不饱和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛树脂等,也可用于软质聚氯乙烯的增塑阻燃剂。本品用于不饱和聚酯添加量为10%~20%,在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚为原料)中可为10%左右,在软质聚氯乙烯中用作辅助增塑阻燃剂时为5%~10%。阻燃剂、铀、钍、钚、锝等稀有金属的分离溶剂或萃取剂。
2.本品广泛用于化纤织物、醋酸纤维素作阻燃剂,除具有自熄性外,还可改善耐水性、耐寒性及抗静电性。一般用量5~10份。本品为合成材料的优良阻燃剂,兼具有良好的增型作用,广泛用于醋酸纤维素、硝基纤维清漆、乙基纤维素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛树脂等,所制得的产品除具有自熄性外,还可改善制品的物理性能,制品手感柔软,也可称为石油添加剂和稀有元素的萃取剂,并且还是阻燃橡胶输送带的主要阻燃材料,一般添加量为5%~10%。
3.用作添加型卤代磷酸酯类阻燃剂和增塑剂。分子中同时含磷和氯,阻燃效果显著,不易挥发及水解,对紫外线稳定性好。适用于酚醛树脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纤维素涂料的阻燃剂、聚氯乙烯阻燃性增塑剂、金属萃取剂、汽油添加剂及聚酰亚胺加工助剂等。能够改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗静电性。参考用量5%~20%.
如六羟甲氨基环三磷杂三氮三烯(HHMAPT),它由六氨基环三磷杂三氮三烯(HACTP)与甲醛反应制得,用其对棉织物进行浸轧—干燥—固化工艺整理,再对织物进行洗涤,整理后织物阻燃性能有了较大改善,而且对其物理机械性能的影响也很小。
纤维素织物中现在使用较多的磷氮阻燃剂是含氮磷酸盐(酯),例如目前广泛应用于棉麻等纤维素织物的阻燃剂PyrovatexCP,用它整理得织物阻燃性,耐洗性,手感都非常好,穿着舒适,对色度影响也不大。
还有目前研究较多的集酸源、炭源或集酸源、炭源和气源于一身的膨胀性阻燃剂,它们多为含氮的磷化合物。三的磷酸盐(酯)化合物经各种实验证实也是一种阻燃性能优异且耐洗的阻燃剂。
磷酸酯又称正磷酸酯(以与亚磷酸酯相区别),是磷酸的酯衍生物,属于磷酸衍生物的一类。磷酸为三元酸,因此根据取代烃基数的不同,又可将磷酸酯分为伯磷酸酯(磷酸一酯、烃基磷酸)、仲磷酸酯(磷酸二酯)和叔磷酸酯(磷酸三酯)。
1 理化性质
磷酸的一酯和二酯是强酸,例如磷酸甲酯和磷酸二甲酯的pKa分别为1.54和1.29。烃基磷酸、烃基焦磷酸和烃基三磷酸都以盐的形式存在于生物体内。DNA和RNA就可以看做是 [PO2(OR)(OR')]n 类型的聚合物。
磷酸酯主要用作含磷农药、神经毒气、难燃液压油、润滑油。
2 制备
由 1mol 磷酸与 1,2,3mol 的醇缩合生成磷酸一酯、二酯和三酯。
3 应用
由特殊的催化酯化方法制备而成,广泛应用于金属加工业领域,在高载荷引起边界润滑条件下减少摩擦和磨损。研制磷酸酯包括油性的MAX-P16,水性的LYCO-P08 LYCO-P30等,常用于铝轧制液,钢板轧制液,拉削液,冲压油,超精研,磨削液,冷轧液等产品中。
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