硼化合物无机阻燃剂
近年来新型阻燃剂不断涌现,同时对阻燃剂自身与使用过程中的环保问题也提出更为严格的要求,阻燃剂的元卤化、无毒化、复合化和抑烟化已成为21世纪阻燃剂的发展趋势。
硼化合物是一种常用的无机阻燃剂,主要包括有五硼酸铵、偏硼酸钠、氟硼酸铵、偏硼酸钡和硼酸锌等,目前使用的硼化合物无机阻燃剂主要是硼酸锌产品,商品名为Frie Brake ZB,因此简称FB阻燃剂,硼化合物无机阻燃剂能够明显提高制品的耐火性。
目前材料耐燃性已成为人们在阻燃领域关注的又一热点话题,国外许多国家制定系列耐燃规范,近年来我国也引起了重视。硼酸锌能够替代有毒的氧化锑应用于多种合成材料中,同时硼酸锌也可作为涂料的耐火添加剂和木材、纺织材料的耐火添加剂等。
由于硼酸盐类阻燃剂价格相对较高,限制了其应用,由于硼化合物无机阻燃剂的性能良好、安全无毒、价格相对较低、原料来源易得,主要应用于高层建筑的橡胶制品配件、电梯、电缆、电线、塑料护套、临时建筑、军用制品、塑料、电视机外壳和零部件、船泊涂料及合成纤维制品等,而且在一些领域具有无法替代的优越性,因此发展前景看好,另外我国硼资源丰富,国内有资源的地区,可以加快硼酸盐阻燃剂的合成与开发。
硼化合物无机阻燃剂早期主要应用于纤维素纤维,如棉和纸张的阻燃,由于水洗牢度差,因此在织物上的应用受到了一定的限制,只能用作织物的暂时性阻燃整理。但因价格和无毒及对环境亲和等优势在一段时间内仍将被广泛应用。
近些年来,无机硼化合物作为阻燃剂巳不仅仅局限于纤维和织物上,它还通常作为阻燃协效剂用于其它聚合物阻燃材料,如三(2-羟丙基)硼酸盐作为扩链剂用于聚氨酯PU-多异氰酸泡沫酯中可以减少脆性,但不降低刚性。
高分子链的硼酸化可以有效的改进阻燃性能。聚乙烯醇PVA和乙烯-乙烯醇共聚物PVAL的硼酸化可以显著降低可燃性,L0I可提高至33.2%,成碳率可增加至31%等。
阻燃剂TCPP|磷酸三(2-氯丙基)酯
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。
产品基本要素外观:无色透明液体Cas No:13674-84-5月产量:100 吨包装方式::净重250KG/镀锌铁桶,IBC桶
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。
目前,有机合成材料已广泛应用于交通运输、建筑材料、电器仪表、日用家具、室内装饰及人们的衣着住行等各个领域,可代替钢材、木材、棉纱等,在经济建设和人民生活中发挥着重大的作用,所以无机硼化物也开始广泛应用于PVC、不饱和聚酯、尼龙、PE薄膜等的阻燃。
脱水硼酸锌XPl-187,热稳定性高,可用于在290℃加工的工程塑料、充气电线、电缆及飞机内用的层压板;另一种XPl-213硼酸锌,其含水量高达30%,特别适用于膨胀型涂层。
超细硼酸锌,用于纤维,以改善材料加工性和组分分散性。高温级硼酸锌(ZB-233),可用于多种工程塑料;另一种细粒径硼酸锌(ZB-467),其平均粒径为1.5-2.Oμm。
根据大量的研究和实际应用表明,卤素和磷在燃烧过程中都将产生有害物质,因此理想的绿色阻燃剂应不含卤素和磷。近年来随着新的环保要求和法规的不断提出,有机硼化合物以其优良的阻燃和低毒特性正渐渐引起人们对它的关注。
对有机硼阻燃剂的研究最早应追溯至1942年,用硼酸和三乙醇胺的反应产物作为纺织品的阻燃整理剂。
目前国内对有机硼阻燃剂的报导很少,有人将有机硼和有机磷阻燃剂复配使用,一方面减少磷阻燃剂毒性;另一方面,提高硼阻燃剂耐水解稳定性。
从理论上分析,硼原子具有一个2Pz空轨道,可以接受孤对电子,同磷配位可以产生协同效应,同时,可以改善有机硼阻燃剂容易水解造成的不耐洗涤状况。并不是任何有机硼、磷化合物复配都可以产生协同效应,复配不当,还会产生消极作用。
硼、磷协同作用的先决条件是硼、磷相互接近到一定距离才会形成配位键,这样才有可能产生阻燃协间效应。
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