水合金属阻燃剂
在水合金属阻燃剂的长期研究中,人们发现适合作为无卤阻燃剂的金属水合物以Al(OH)3和Mg(OH)2为主。
这是因为水合金属阻燃剂Al(OH)3和Mg(OH)2具有填充剂、阻燃剂、发烟抑制剂三重功能。当水合金属阻燃剂受热分解时释放出结晶水,吸收大量的热量,产生的水蒸气降低了可燃性气体的浓度,并使材料与空气隔绝;同时生成的耐热金属氧化物Al2O3和MgO还会催化聚合物的热氧交联反应,在聚合物表面形成一层炭化膜,减弱材料燃烧时的传热、传质效应,从而不仅起到阻止燃烧的作用,还起到了消烟的作用。
Al(OH)3分解温度范围为235~350℃,吸热量为968J/g。由于其分解温度较低,因此,作为阻燃剂通常只适用于加工温度较低的高分子材料。与Al(OH)3相比,Mg(OH)2具有更好的热稳定性,更强的促进基材成炭和提高氧指数的能力;分解温度高达340~490℃,能满足许多塑料树脂的混炼和加工成型,并可使添加Mg(OH)2的高分子材料能承受更高的加工温度,利于加快挤塑速率,缩短模塑时间;
同时在制备过程中无有害物质排放,因此,可在许多场合替代Al(OH)3。Al(OH)3和Mg(OH)2都属于无机填充型阻燃剂。一般需要高填充量(50%以上)才能达到较好的阻燃效果。另外,与高聚物相容性也差,不易在高分子材料中分散,这些往往都会较大程度恶化高分子基体的加工性能和制品的物理机械性能。
水合物指的是含有水的化合物,其范围相当广泛。其中水可以以配位键与其他部分相连,如水合金属离子,也可以是以共价键相结合,如水合三氯乙醛。也可以指是天然气中某些组分与水分在一定温度、压力条件下形成的白色晶体,外观类似致密的冰雪,密度为0.88~0.90 g/cm3。研究表明,水合物是一种笼形晶体包络物,水分子借氢键结合形成笼形结晶,气体分子被包围在晶格之中。
低分子的气体的水合物为体心立方晶格,较大的气体分子则是类似于金刚石的晶体结构。
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。
化合物从其组成离子的水溶液中结晶出来时, 所得到的晶体往往是水合物(hydrate)。所以水合物并不是简单的与水混合,水合物也是纯净物。
水合物化学式具有确定数目的水分子, 其结构大体可分为4类:
(1)全部H2O分子配位于金属阳离子。例如, 六水合物Co(ClO4)2·6H2O中的6个H2O分子全部配位于Co2+离子, 可将其写成[Co(H2O)6](ClO4)2。
(2)部分H2O分子配位于金属阳离子,部分H2O分子键合于酸根阴离子。例如CuSO4·5H2O中的H2O分子。
(3)H2O分子进入固体晶格的确定位置,不与特定的阳离子或阴离子键合。这种化合物中的水分子叫晶格水,例如BaCl2·2H2O中的水分子。
(4)一部分H2O分子与阳离子配位,另一部分则是晶格水。明矾KAl(SO4)2·12H2O似乎具有这种结构。
最后还应该提到水合包合物。它们应该归入水合物, 但却不是从其组成离子的水溶液中结晶出来的化合物。它们是H2O分子彼此间通过氢键形成笼, 将外来的电中性分子或离子包于笼内而得到的一类水合物。例如Cl2(H2O)7.25 和“可燃冰”。
水合物中的水是以确定的量存在的,例如无水硫酸铜CuSO4的水合物的组成为CuSO4·5H2O。水合物中的水有几种不同的结合方式:一种是作为配体,配位在金属离子上,称为配位结晶水;另一种则结合在阴离子上,称为阴离子结晶水。
例如,CuSO4·5H2O加热到113℃时,只失去四分子水。只有加热到258℃以上,才能脱去最后一分子水。由此可见,4个水分子是作为配体配位在铜离子上的,即【Cu(H2O)4】2+;另一个水分子则结合在硫酸根上。一般认为,一个水分子通过氢键与SO4中的氧原子相连接的。
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