磷系列阻燃剂
磷系列阻燃剂中可能红磷的阻燃效果最好、阻燃效率也最高、红磷理论是的磷单质,磷含量可达100%,虽然包覆后磷含量有所下降,还是远远高于磷的化合物,加之包覆后的红磷吸潮性和加工热稳定性与存储、运输上的更加便利,红磷目前成为磷系列阻燃剂中才热塑性材料中使用最多的,其弱点首先表现在颜色必须为红色配合黑色,就极大的限制了其在材料中的应用。
另外,红磷虽然经过包覆,限于工艺和原料的种种原因,在使用过程中还是可能会不可避免的引发“火灾”,更为严重的是红磷的加工特性比较差,与树脂的相容性也不太好、加工制作的材料力学性能很差,再加之生产过程中的“恶臭”的味道使得其很难在高档材料中得以推广。
磷系列阻燃剂中另外一个应用较多的阻燃剂——app,聚磷酸铵。聚磷酸铵虽然磷含量也很高,而且呈现为白色,原理上为塑料等材料的上佳阻燃剂,可惜的是目前市售的app高聚合度的也没有克服其吸潮、不耐高温的顽疾,虽然人采用了诸如包覆技术等方法对其改性后应用膨胀型阻燃剂的成分,可惜的是即使应用在聚烯烃等加工温度比较低,工艺比较简单的材料中,也会在材料的可回收和耐候性上面出问题,其应用并不是很。
磷系列阻燃剂中还有磷酸酯等即阻燃又增塑的阻燃剂,不过这类阻燃剂主要的应用对象是pvc等加工温度很低的材料,的磷酸酯系列磷阻燃剂耐高温特性很差,常温下为液体,添加不方便还析出材料表面,甚至有些还会在加工的过程中释放有毒气体,基于此,此类阻燃剂很少被应用与工程塑胶等高端阻燃材料中。
聚磷酸铵又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵(简称APP)。聚磷酸铵无毒无味,不产生腐蚀气体,吸湿性小,热稳定性高,是一种性能优良的非卤阻燃剂。但是也存在相应缺点,由于目前工艺聚合度较小所以具有较大的吸湿性,并且对工程塑料的力学性能影响很大。
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。
聚磷酸铵是一种含N和P的聚磷酸盐,按其聚合度可分为低聚、中聚以及高聚3种,其聚合度越高水溶性越小,反之则水溶性越大。按其结构可以分为结晶形和无定形,结晶态聚磷酸铵为长链状水不溶性盐。聚磷酸铵的分子通式为(NH4)(n+2)PnO(3n+1),当n为10 ~20时,为水溶性;当n大于20时,为难溶性。
聚磷酸铵已逐渐进入复混肥和液体肥料的生产,特别是在发达国家已得到广泛应用。20世纪70年代初,美国开发了用商品湿法磷酸(54%P205,质量分数)生产聚磷酸铵基础液体肥料,也就是将湿法磷酸浓缩成过磷酸,在管式反应器中与氨反应,生成高浓度聚磷酸铵,加水冷却生成品级为10-34-0的液肥产品。基础液肥可与氮溶液、钾肥生产液体复混肥。
我国目前尚未有专业生产聚磷酸铵肥料的企业,其性状、组成及生产方法尚存在争议,一般认为作为肥料用聚磷酸铵应是短链全水溶的,包含磷酸铵、三聚磷酸铵和四聚磷酸铵等多种聚磷酸铵,聚合度更高、链更长的聚磷酸铵只有少量存在;另有资料介绍,农用聚磷酸铵聚合度通常为5~18,且溶解性好,是液体肥料的主要品种。农用聚磷酸铵在中国仅有少量生还未形成商品出售。
聚磷酸铵的含磷量高达30%~32%,含氮为14%~16%。这类阻燃剂最突出的特征是燃烧时的生烟量极低,不产生卤化氢。由于聚磷酸铵热稳定性好,可替代磷酸铵。
聚磷酸铵为白色结晶或无定形微细粉末。APP的水溶性和吸湿性随聚合物增加而降低。国内按聚合度n的不同可分为水溶性(n=10~20,相对分子质量1000~2000)和水不溶性(n>20,相对分子质量大于2000)两种。n可大于1000。国外把n<100称为结晶相I聚磷酸铵(APPⅠ),把n>1000的带支链的APP称为结晶相Ⅱ聚磷酸铵(APPⅡ)。n<100的短链APP对水的敏感性(可水解性)比超长链(M>1000)APP大,而后者的热稳定性和耐水解性较高。长链APP在300℃以上才开始分解成磷酸和氨,而短链APP在150℃以上就开始分解。
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