聚合物材料阻燃剂
以树脂和橡胶为基体的复合材料含有大量的有机化合物,具有一定的可燃性。聚合物材料阻燃剂是一类能阻止聚合物材料引燃或抑制火焰传插的添加剂。最常用的和最重要的聚合物材料阻燃剂是磷、溴、氯、锑和铝的化合物。
聚合物材料阻燃剂根据使用方法可分为添加型和反应型两大类。添加型阻燃剂主要包括磷酸酯、卤代烃及氧化锑等,它们是在复合材料加工过程中掺合于复合材料里面,使用方便,适应大但对复合材料的性能有影响。
反应型阻燃剂是在聚合物制备过程中作为一种单体原料加入聚合体系,使之通过化学反应复合到聚合物分子链上,因此对复合材料的性能影响较小,且阻燃性持久。反应型阻燃剂主要包括含磷多元醇及卤代酸酐等。
用于复合材料的阻燃剂应具备以下性能:
①阻燃效率高,能赋予复合材料良好的自熄性或难燃性;
②具有良好的互容性,能与复合材料很好的相容且易分散;
③具有适宜的分解温度,即在复合材料的加工温度下不分解,但是在复合材料受热分解时又能急速分解以发挥阻燃的效果;
④无毒或低毒、无臭、不污染,在阻燃过程中不产生有毒气体;
⑤与复合材料并用时,不降低复合材料的力学性能、电性能、耐候性及热变形温度等;
⑥耐久性好,能长期保留在复合材料的制品中,发挥其阻燃作用;
⑦来源广泛价格低廉。
阻燃剂TCPP|磷酸三(2-氯丙基)酯产品基本资料
中文名称:磷酸三(2-氯丙基)酯,阻燃剂TCPP
英文名称:Tris(clorisopropyl)Phosphate
外 观: 无色或浅黄色透明液体
色 度 50max
水 份 0.1% MAX
比重(25℃)1.27-1.31
氯含量(%) 32.5±0.5
粘度(25℃) 67±2 CPS
折光率(nD25)1.4620-1.4650
闪 点Flash Point 220℃ MIN
酸 值Acid Value(mgKOH/g):0.1 MAX
磷含量(%)Phosphorus Content 9.4±0.5
原材料:以三氯氧磷和环氧氯丙烷为原料。
包装方式:净重250KG/镀锌铁桶(一个小柜打托装20吨)、1000KG/IB桶(一个小柜装18吨)或23吨ISOTANK。
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。
(1)溴系阻燃剂。含溴阻燃剂包括脂肪族、脂环族、芳香族及芳香-脂肪族的含溴化合物,这类阻燃剂阻燃效率高,其阻燃效果是氯阻燃剂的两倍,相对用量少,对复合材料的力学性能几乎没有影响,并能显著降低燃气中卤化氢的含量,而且该类阻燃剂与基体树脂互容性好,即使再苛刻的条件下也无喷出现象。
(2)氯系阻燃剂。氯系阻燃剂由于其便宜,目前仍是大量使用的阻燃剂。氯含量最高的氯化石蜡是工业上重要的阻燃剂,由于热稳定性差,仅适用于加工温度低于200℃的复合材料,氯化脂环烃和四氯邻苯二甲酸酐热稳定性较高,常用作不饱和树脂的阻燃剂。
(3)磷系阻燃剂。有机磷化物是添加型阻燃剂 该类阻燃剂燃烧时生成的偏磷酸可形成稳定的多聚体,覆盖于复合材料表面隔绝氧和可燃物,起到阻燃作用,其阻燃效果优于溴化物,要达到同样的阻燃效果,溴化物用量为磷化物的4~7倍。
该类阻燃剂主要有磷(膦)酸酯和含卤磷酸酯及卤化磷等,广泛地用于环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS等。
(4)无机阻燃剂。无机阻燃剂是根据其化学结构习惯分出的一类阻燃剂,包括氧化锑、氢氧化铝、氢氧化镁及硼酸锌等。
近几年来,中国阻燃剂生产量的年平均增长率估计可达15%-20%,远远高于全球3%-4%的水平。目前,国内研究和发展的重点集中在无机阻燃剂、红磷微胶囊化、膨胀型阻燃剂等领域。
阻燃剂凝相阻燃机理
(1)成膜效应
阻燃剂受到高温后,在燃烧体表面形成一层不易燃烧、不易挥发的保护膜,从而把燃烧体同O2和火源隔绝开来,使火焰熄灭。无机磷阻燃剂的阻燃机理就以凝相机理为主,在燃烧时,磷化合物逐步分解成磷酸、偏磷酸,最后生成玻璃体状的聚偏磷酸,覆盖于燃烧体的表面,隔绝空气。
(2)壁面效应
所谓壁面效应,就是阻燃剂在高温时产生的一种惰性粉尘,这些惰性粉尘就像容器的器壁一样,既能吸收燃烧热,又能吸附燃烧过程的活性物质,使活性物质失活,从而抑制燃烧。
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