将季戊四醇磷酸酯(PEPA)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)复配成一种膨胀型复合阻燃剂，用于对长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)进行阻燃。

采用极限氧指数测试、垂直燃烧测试、扫描电子显微镜观察、热重分析、力学性能测试等方法探讨了该膨胀型复合阻燃剂组成对LGFPP的阻燃性能、热稳定性能以及力学性能的影响。结果表明，膨胀型复合阻燃剂的总添加量为20%，当PEPA与MPP质量比为11∶9时，复配阻燃效果最佳，阻燃LGFPP的极限氧指数值为26.1%，UL–94燃烧等级达到V–0级；生成的炭层致密、连续性好且稳定；阻燃LGFPP表现出较好的热稳定性与力学性能。

长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料具有力学性能优良、尺寸稳定性好、耐高温、耐疲劳性能优异等优点，在汽车、航空等工业领域得到广泛应用。

但是LGFPP存在“灯芯效应”，极限氧指数(LOI)值很低，是一种容易燃烧的材料，并且燃烧过程发热量大，还会释放大量的不饱和气体，会进一步促进燃烧。LGFPP阻燃性能的不足限制了其在某些高端领域的应用，所以对LGFPP进行阻燃改性具有重要的意义。

目前用于LGFPP阻燃改性的阻燃剂多为金属氢氧化物(氢氧化铝、氢氧化镁)和卤素阻燃剂。其中金属氢氧化物的阻燃效果较好，但由于较大的添加量，会严重降低阻燃LGFPP的力学性能；卤素阻燃剂的阻燃效果非常不错，但从环保角度讲，其燃烧时放出有毒和腐蚀性气体等，会造成二次污染。

膨胀型阻燃剂(IFR)作为一种新型“绿色”阻燃剂，具有独特的性能和应用前景而成为研究开发的热点。最典型的IFR体系由聚磷酸铵(酸源)、三聚氰胺(气源)、季戊四醇(碳源)按一定比例混合组成，但也存在IFR三个组分之间的相容性较差及IFR与LGFPP之间相容性较差的问题，这会降低阻燃材料的力学性能。



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。


采用季戊四醇磷酸酯(PEPA)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)复配组成的新型IFR，其中PEPA一般由三氯氧磷和季戊四醇通过合成反应制得，集碳源和酸源为一体，目前在阻燃ABS／尼龙(PA)6合金、环氧树脂和乙烯–乙酸乙烯共聚物等改性中已得到应用，取得了不错的阻燃效果；PP在膨胀阻燃体系中作为气源和酸源，已成熟运用于阻燃长玻纤增强PA。由于单独使用PEPA或者MPP无法获得理想的阻燃效果，所以需要将PEPA与MPP结合起来。到目前为止，该复配体系应用在阻燃LGFPP中还未见到相关研究报道。

结论

(1)由PEPA与MPP组成的IFR对LGFPP具有优良的协同阻燃效应；当IFR的添加量为20%，Qb_h_Q苃7gPEPA与MPP质量比为11∶9时，阻燃LGFPP的LOI值为26.1%，UL–94燃烧等级达到V–0级。

(2)TG曲线分析表明，PEPA与MPP复配阻燃LGFPP相对LGFPP具有更高的热稳定性。

(3)当PEPA与MPP质量比为11∶9时，阻燃LGFPP燃烧后的炭层致密、连续性好，且稳定性好，能够起到隔热隔氧的效果，从而阻燃效果最佳。

(4)添加阻燃剂后，当PEPA与MPP质量比为11∶9时，阻燃LGFPP的力学性能最佳。与LGFPP相比，拉伸强度和弯曲强度略有下降，但幅度很小。

建筑用阻燃材料剂在中国具有极大的潜在市场，目前中国阻燃剂品种，用量与发达国家存在较大差距。随着国家对阻燃技术要求力度的加强，中国低烟无毒阻燃剂开发和发展将出现更好的广阔前景。


文章版权：张家港雅瑞化工有限公司

http://www.zjgyrchemical.com