石墨类无卤阻燃剂
石墨类无卤阻燃剂是一种新型无卤阻燃剂,石墨类无卤阻燃剂是由天然石墨经浓硫酸酸化处理,然后水洗、过滤、干燥后在 900-1 000℃下膨化制得。
石墨类无卤阻燃剂被迅速加热至 300℃左右时,可沿结晶结构的 C 轴方向膨胀数百倍。膨胀后的石墨由原来的鳞片状变成密度很低的“蠕虫”状,形成了一个高效绝热、隔氧层。
可膨胀石墨在阻燃过程中起到在塑料表面形成坚韧的炭层,从而将可燃物与热源隔开的作用,并在膨胀过程中,大量吸热,降低了体系的温度,同时释放夹层中的酸根离子,促进脱水炭化,以及结合燃烧产生的自由基使链反应中断。
可膨胀石墨与磷化合物、金属氧化物复合使用,能产生协效作用,用量很少就能达到阻燃目的。但用该类阻燃剂改性的材料外观差,使用范围受到限制。
它是利用石墨能形成层间化合物的特性,将天然鳞片石墨经化学处理,使其形成某种特殊的层间化合物,经高温处理使层间化合物分解。
同时石墨沿碳轴得到高速膨胀,从而形成膨胀石墨(EG)。它大多使用在聚氨酯泡沫塑料、聚乙烯、涂料及密封材料中也用于阻燃墙料。
杨永芳等研究了石墨、可膨胀石墨、EG/聚乙烯复合材料的阻燃性能。结果表明石墨具有一定的阻燃作用。可膨胀石墨具有良好的阻燃效果,但可膨胀石墨填充的复合材料力学性能较差。
可膨胀石墨在瞬间受到200℃以上的高温时,由于滞留在层型点阵中的化合物的分解,石墨会沿着结构的碳轴线呈现出数百倍的膨胀,并在1100℃时,达到最大体积,任意膨胀后的体积可达到初始的280倍。这一特性使得可膨胀石墨能在火灾发生时,通过体积的瞬间增大将火焰熄灭,同时形成的膨胀物覆盖在基材的表面,从而达到隔绝火源,延缓或中断火蔓延的作用。
磷酸三乙酯|阻燃剂TEP产品基本信息
中文名:磷酸三乙酯,阻燃剂TEP
英文名:Triethyl phosphate
性状:无色透明液体
磷酸三乙酯|阻燃剂TEP产品用途
磷酸三乙酯为高沸点溶剂,橡胶和塑料的增塑剂,也是催化剂.也用作制取农药杀虫剂的原料.以用作乙基化试剂,用于乙烯酮生产。
(1)催化剂:二甲苯异构体催化剂;烯烃的聚合催化剂;制造四乙基铅的催化剂;制造碳化二亚胺的催化剂;三烷基硼和烯烃的置换反应催化剂;用乙酸高温脱水制造乙烯酮的催化剂;苯乙烯同共轭二烯类化合物聚合用的催化剂;如果在对苯二甲酸、乙二醇聚合时使用则有防止纤维变色的作用。
(2)溶剂:硝酸纤维素及乙酸纤维素的溶剂;用保持有机过氧化物催化剂寿命的溶剂;氟化乙烯分散用的溶剂;作聚酯树脂、环氧树脂的固化催化剂的过氧化物剂及稀释剂。
(3)稳定剂:氯系杀虫剂和稳定剂;酚醛树脂的稳定剂;糖醇树脂的固体剂。
(4)合成树脂方面:二甲酚甲醛树脂的固化剂;壳型塑模所使用的酚醛树脂的软化剂;氯乙烯的柔软剂;乙酸乙烯聚合物的增塑剂;聚酯树脂的阻燃剂。
(5)磷酸三乙酯(阻燃剂TEP)为高沸点溶剂,橡胶和塑料的增塑剂,也用作制取农药杀虫剂的原料,用作乙基化试剂和乙烯酮生产。在日本,该品的70%用于催化剂。
应宗荣等采用低温可膨胀石墨(LTEG)作为阻燃剂,制备了PP基阻燃剂复合材料。研究发现采用LTEG为阻燃剂的PP基阻燃复合材料具有优异的阻燃性能。LTEG质量分数为15%时,复合材料的氧指数(LOI)已达27%。但PP/LTEG复合材料的热失重温度低,在燃烧过程中并没有形成理想致密的炭层,同时随着其用量的增加,复合材料的拉伸强度增加,断裂伸长率不断下降。
作为一种新型功能性碳素材料,膨胀石墨(Expanded Graphite,简称EG)是由天然石墨鳞片经插层、水洗、干燥、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质。EG 除了具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑等优良性能以外,还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性、吸附性、生态环境协调性、生物相容性、耐辐射性等特性。
早在19世纪60年代初,Brodie将天然石墨与硫酸和硝酸等化学试剂作用后加热,发现了膨胀石墨,然而其应用则在百年之后才开始。从此,众多国家就相继展开了膨胀石墨的研究和开发,取得了重大的科研突破。
膨胀石墨遇高温可瞬间体积膨胀150~300倍,由片状变为蠕虫状,从而结构松散,多孔而弯曲,表面积扩大、表面能提高、吸附鳞片石墨力增强,蠕虫状石墨之间可自行嵌合,这样增加了它的柔软性、回弹性和可塑性。
石墨晶体是两向大分子层状结构,每一平面内的C原子都以C一C共价键相结合,层与层之间以较弱的范德华力相结合。石墨的层状结构十分典型,每一层片是一个碳原子层,层内碳原子之间以sp2杂化轨道成很强的共价键,即1个2s电子和2个2p电子杂化等价的杂化轨道,位于同一平面上,互相形成σ键,而二个未参加杂化的2P电子则垂直于平面,形成二键π。石墨的这种层状结构使得层间存在一定的空隙。因此在一定条件下,某些反应物(如酸、碱、卤素)的原子(或单个分子)即可进入层间空隙,并与碳网平面形成层间化合物。这种插有层间化合物的石墨即为可膨胀石墨。
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