新型阻燃剂
本文介绍新型阻燃剂的研究方向。随着高分子材料的应用日益广泛,以及环境保护的呼声越来越高,对材料的阻燃性能也提出越来越高的要求。新型阻燃剂可以更好的满足合成材料的阻燃要求,提高阻燃剂使用的效果和领域。
今后新型阻燃剂重点放在以下几个方面:
针对某些传统阻燃剂,由于其阻燃性能存在着某些缺陷,应从事该类阻燃剂“缺陷修复”方面的研究。如无机阻燃剂表面改性、纳米化技术等。
对阻燃剂的协同阻燃机理进行探索。单一阻燃剂可能其阻燃效果并不好,但若与其他阻燃剂合用可能会得到更加理想的效果。
研究环保型阻燃剂。随着现代科技的不断发展以及环境保护意识的增强,环保型阻燃剂必将会越来越受到重视,开发环境友好型阻燃剂将是今后的重点研究方向。
开发一种能够从凝聚相、气相、液相等多方面对材料进行阻燃的新型复合阻燃剂,也是今后阻燃剂发展的一个重要方向。
有机高分子材料具有一些特有的加工性能,如良好的高弹性、耐磨性、化学稳定性等,这些加工性能为有机高分子材料提供了适用多种加工技术的可能性,也是高分子材料能够得到广泛应用的重要原因。
1、有机高分子材料的力学性能
(1) 高弹性轻度交联的高聚物具有典型的高弹性,即变形大、弹性模量小,而且弹性随温度升高而增大。橡胶是典型的高弹性材料。
(2) 粘弹性高聚物的粘弹性是指高聚物材料既具有弹性材料的一般特性,又具有粘性流体的一些特性,即受力的同时发生高弹性变形和粘性流动,主要表现在蠕变和应力松弛、滞后和内耗等现象上。
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%.
1) 蠕变和应力松弛。在恒定温度和应力作用下,应变随时间延长而增加的现象称为蠕变。应力松弛是在应变恒定的情况下,应力随时间延长而衰减的现象。在外力的作用下,高聚物大分子链由原来的卷曲态变为较伸直的形态,从而产生蠕变;随时间的延长,大分子链构象逐步调整,趋向于比较稳定的卷曲状态,从而产生应力松弛。
2) 滞后和内耗。滞后是指在交变应力的作用下,变形速度跟不上应力变化的现象。在克服内摩擦时,一部分机械能被损耗,转化为热能,即内耗。滞后越严重,内耗越大。内耗大对减振和吸声有利,但内耗会引起发热,导致高聚物老化。
(3) 强度高聚物的强度很低,如塑料的抗拉强度一般低于100MPa,比金属材料低很多。但高聚物的密度很小,只有钢的1/4~1/8,所以其比强度比一些金属高。
(4) 断裂高聚物材料由于内部结构不均一,含有许多微裂纹,造成应力集中,使裂纹容易很快发展。在小应力下即可断裂,称为环境应力断裂。
(5) 韧性高聚物的韧性用冲击韧度表示。各类高聚物的冲击韧度相差很大,脆性高聚物的冲击韧度值一般都小于0.2J/cm2,韧性高聚物的冲击韧度值一般都大于0.9J/cm2。
(6)耐磨性高聚物的硬度低,但耐磨性高。如塑料的摩擦因数小,有些还具有自润滑性能,在无润滑和少润滑的摩擦条件下,它们的耐磨、减摩性能要比金属材料高很多。
2、有机高分子材料的电学和物理化学性能
(1) 电学性能高聚物内原子间以共价键相连,没有自由电子和离子,因此介电常数小、介电损耗低,具有高的绝缘性。
(2) 热性能高聚物在受热过程中,大分子链和链段容易产生运动,因此其耐热性较差。由于高聚物内部无自由电子,因此具有低的导热性能。高聚物的线胀系数也较大。
(3) 化学稳定性高聚物不发生电化学反应,也不易与其他物质发生化学反应。所以大多数高聚物具有较高的化学稳定性,对酸、碱溶液具有优良的耐蚀性。
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