超细硼酸锌阻燃剂
研究低密度聚乙烯(PE-LD)、IFR阻燃的PE一LD及IF,R和不同含量的超细硼酸锌阻燃剂的氧指数和550℃残重率。当PE-LD中加人30%的IFR时,氧指数和550℃残重率都较大幅度增加,氧指数达到24.5%,550℃残重率为87%。
以超细硼酸锌阻燃剂代替一部分IFR,可提高其氧指数及550℃残重率。当超细硼酸锌阻燃剂和IFR的质量配比从O:30增加为4.2:25.8时,氧指数从24.5%增加到26.2%,550℃残重率从87.0%增加到82%。
但进一步增大超细硼酸锌阻燃剂的比例,氧指数和550℃残重率明显下降,这是因为硼酸锌一方面有利于促进阻燃炭层的形成,另一方面对形成的阻燃炭层具有保护作用,当超细硼酸锌含量低于某一临界值时,其粒子均匀分散,随着超细硼酸锌含量的增大,氧指数提高。
但超细硼酸锌的含量超过这一临界值时,一方面粒子发生团聚,分散性变差,使得在树脂中分散不均匀,阻燃效果受到影响,另一方面,硼酸锌的量过大,将使得IFR量偏小,炭层膨胀度不够,也影响了其阻燃效果。当超细硼酸锌与IFR的质量配比为4.2:25.8时阻燃效果最好。
超细硼酸锌的不同含量对PE-LD/IFR力学性能的影响。当PE-LD中加人30%(以PE-L计)的IFR时,材料的力学性能有很大程度的下降,拉伸强度下降近30%,断裂伸长率下降50%,用超细硼酸锌部分代替IFR用于PE-U〕阻燃时,拉伸强度和断裂伸长率都有不同程度的提高。
当硼酸锌和IFR的质量配比从0:30增加为4.2:25.8时,拉伸强度的总趋势是升高的,而且在配比为4.2:25.8时拉伸强度达到最大,为8.51MPa,比未加超细硼酸锌的IFR阻燃PE-LD提高了15%,断裂伸长率也有提高,从57%提高到了68.1%。
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。
当进一步增大超细硼酸锌的量,拉伸强度和断裂伸长率都下降。这是因为当超细硼酸锌添加量低于临界值时,粒子之间彼此分散开,在树脂中分散很好,纳米粒子在树脂中起到了刚性粒子增韧增强作用。
当添加量超过这一临界值时,粒子之间发生团聚的机会大大增加,尤其是纳米粒子由于大的表面能更易发生团聚,在树脂中的分散性变差。因而拉伸强度和断裂伸长率都下降。
硼酸锌阻燃剂粉体的粒径过大会在基材中分散不理想,添加量高时会恶化材料的使用性能。为了改善硼酸锌在基材树脂中的分散性,必须使其粒径较小及粒径分布较窄。故阻燃剂细微化,甚至纳米化,既可增大阻燃剂与材料的接触面以提高相容性,还可降低阻燃剂的用量。国外对硼酸锌的合成和应用已经达到了一定的水平,1990年报道的硼酸锌新产品是平均粒径为2-4μm;1992年,硼酸锌新产品其失水温度为413℃(比标准硼酸锌约高110℃),因而可用于加工温度极高的工程塑料,如聚酮、砜和聚醚亚胺等。
中国所生产的硼酸锌的粒径一般为2-8μm,还不能达到国外的水平,所以对硼酸锌进行超细化研究日趋重要起来。
武汉大学将氧化锌和硼酸混合均匀,物质的量比为1:3,加入反应容器,加入水的量为氧化锌和硼酸总质量的0.01%-60.00%,然后搅拌配制成流变态,再放入密闭容器在60-100℃温度下保温6-12h,冷至室温取出产物,在120-140℃烘干即可。此法制备过程不需要过滤,也不需要水洗,反应产率高。
胡云楚发明了一种固相反应制备纳米硼酸锌的方法。将氧化锌和硼酸分别磨成微米级,然后按照一定的比例,加入总量的1%-5%的硬脂酸钠、硅烷等表面活性剂或偶联剂,然后进行球磨或真空球磨,最后得到了纳米级的硼酸锌。
还有人研究了用水热法制备形貌可控的颗粒状、棒状和针状的低水合硼酸锌和用溶剂热改性法制备硼酸锌,均得到了改性良好的产品。
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