材料阻燃剂
本质阻燃高分子材料是指在不外添加材料阻燃剂的情况下即具有阻燃性,并达到一定阻燃级别的高分子材料,包括那些由于特殊的化学结构而使自身固有耐高温、抗氧化、不自燃、自阻燃功能持久等特点的聚合物,或在高分子主链上通过共聚、接枝、卤化等,用材料阻燃剂引入阻燃元素和基团 ,将易燃、可燃高分子转化为具有本质阻燃性的高分子。
从长远的观点来看,具有本质阻燃性的高分子,代表了阻燃高分子材料的发展方向,有可能取代一部分以材料阻燃剂处理的阻燃高分子材料。
全芳杂环阻燃高分子材料,高分子材料的热稳定性及阻燃性通常与其分子内化学键的强度有关,采用使分子内稠环共振稳定化以增强键强度的方法,可提高化合物的稳定性,已经有一些文献报道了多种聚合物分子结构与热稳定性及阻燃性的关系。对于全芳杂环高分子材料,其组成中芳基含量及等价碳指数高,成炭倾向大。
全芳杂环阻燃高分子材料主要包括芳香族的聚酞亚胺、聚苯硫醚、聚芳醋、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚矾、聚四氟乙烯等,具有耐热、耐高温氧化、耐辐射、耐磨、电绝缘好、物理机械性能好,能在高温下长时间工作的优点,它们的极限氧指数高,成炭率高,具有自熄性;传统的含磷阻燃剂包括红磷、水溶性的无机磷酸盐类、不溶性的聚磷酸铵,有机磷酸酯和磷酸酯类、氧化磷 类、氯烃基磷酸酯类和溴芳烃基磷酸酯类。
一些新的含磷的阻燃有机高分子包括:将反应性单体引入高分子链,主链磷酸酯阻燃高分子,磷酸酯化的阻燃高分子,线形聚磷腈、芳香性环状聚磷腈等。含磷 阻燃高分子的阻燃机理以凝聚相阻燃机理为主,改变热分解过程,使化学反应向有利于成炭的方向进行,表面形成保护性炭层,减少CO和CO2的生成。
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。
硅基的聚合物阻燃剂主要包括聚硅烷、聚硅氧烷、聚有机硅倍半氧烷等,常用的是有机硅氧烷的高分子,尤其是聚二甲基硅氧烷,发展最为迅速的硅基阻燃聚合物是聚有机硅倍半氧烷。它们作为阻燃剂的优势是显著提高氧指数、增加成炭量、降低热释放率、不增加烟和CO释放量、改善因卤素阻燃剂加人而降低的力学性能。
根据阻燃剂在被阻燃材料中的添加方式,可以将阻燃剂可分为添加型和反应型。 添加型阻燃剂是指在被阻燃材料后期加工过程中加入的,通过物理共混的方式均匀分散到基体材料中,该类阻燃剂多用于热塑性材料。
而反应型阻燃剂往往作为聚合物的单体,或是交联剂参与到被阻燃基材的制造过程中,从而赋予材料阻燃性,多用于热固性材料。添加型阻燃剂使用简单,但存在分散性、 相容性、界面性等问题;而反应型阻燃剂可以使材料获得相对的长久的阻燃效果,对材料原有性能影响小,但使用工艺较复杂。
根据阻燃剂在不同区域内所起作用可以将阻燃机理分为气相阻燃和凝聚相阻燃。 近些年,人们又相继提出了中断热交换阻燃机理和协同阻燃机理。
气相阻燃是指在阻燃作用发生在气相中,通过终止或延长链式燃烧反应。凝聚相阻燃是指在凝聚相中发挥的阻燃作用,主要涉及终止或延长材料受热分解。中断热交换阻燃是指移走燃烧材料周围的热量,使得材料不能继续产生可燃性气体,而使材料自熄的阻燃作用。将现有多种阻燃剂进行组合使用,使得各类阻燃机理共同作用,从而在减少阻燃剂使用量的同时获得同等的阻燃效果。
按阻燃剂所含元素种类,可分为卤系、 有机磷系及卤 - 磷系、 磷- 氮系、 铝 - 镁系、 无机磷系、 硼系、 铝系等。
目前常用的三大类阻燃剂包括:有机卤系阻燃剂、 有机磷系阻燃剂及无机系阻燃剂。
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