聚合物添加阻燃剂
高分子材料因其密度低、韧性高、耐腐蚀、易加工等优异性能而应用广泛,但其高可燃性极大地限制了其应用范围,围绕聚合物添加阻燃剂研究日益深入。本文主要针对有机系、无机系聚合物添加阻燃剂的发展现状和趋势作一梳理。
合成高分子的兴起为人类的生产和生活带来了巨大的改变,然而其高可燃性、产生有毒烟雾、火焰传播迅猛等缺点也尤为突出。
聚合物添加阻燃剂的研究现状。阻燃剂品种繁多,主要用于阻燃合成和天然高分子材料,包括塑料、橡胶、纤维、木材、纸张、涂料等。原则上,能够阻止有机高聚物材料燃烧的物质都可选作阻燃剂。但实际上,除阻燃性外,阻燃剂还必须具备热分解温度要高于高聚物的加工温度、与高聚物相容性好、对基体其他性能无严重不良影响、燃烧时不释放有毒和腐蚀性气体、生产成本低、高效、使用方便等条件。
阻燃剂若是以化学键的形式结合到聚合物链上的,称为反应型阻燃剂,它们多用于热固性塑料中。
若掺混在聚合物中,则称为添加型阻燃剂,多用于热塑性塑料中,其中添加型阻燃剂又有无机阻燃剂和有机阻燃剂之分。有机阻燃剂包括有机氯系、溴系、磷及卤化磷系、氮系、有机磷-氮系(膨胀型阻燃剂)、有机硅系及硼系阻燃剂,无机阻燃剂主要包括氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)及红磷等。
高分子材料按应用分类
高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。
①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小,分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。
阻燃剂TCPP|磷酸三(2-氯丙基)酯产品用途
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃剂TCPP)为无色至微黄色油状液体,溶于苯、醇、四氯化碳等有机溶剂,不溶于水和脂肪族烃,相对密度1.27-1.31,折光率1.4916(21.5),粘度58mm2/S,含氯量32.8%,含磷量9.5%,由于分子内同时含有磷氯两种元素,阻燃性能显著,同时还有增塑、防潮、抗静电等作用,磷酸三(2-氯丙基)酯用于聚氯乙烯,聚苯乙烯,酚醛树脂以及橡胶、涂料的阻燃,通常还与三氯化锑配合使用,用来提高三氯化二锑的阻燃效率。
②纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。
③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料;按用途又分为通用塑料和工程塑料。
④高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。
⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质,添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同,分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。
⑥高分子基复合材料是以高分子化合物为基体,添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点,并可根据需要进行材料设计。高分子复合材料也称为高分子改性,改性分为分子改性和共混改性。
⑦功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外,还具有物质、能量和信息的转换、磁性、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高分子材料等。
高聚物根据其机械性能和使用状态可分为上述几类。但是各类高聚物之间并无严格的界限,同一高聚物,采用不同的合成方法和成型工艺,可以制成塑料,也可制成纤维,比如尼龙就是如此。而聚氨酯一类的高聚物,在室温下既有玻璃态性质,又有很好的弹性,所以很难说它是橡胶还是塑料。
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