磷系阻燃劑在無(wú)鹵阻燃劑中占有重要的地位，按組成和結(jié)構(gòu)可分為無(wú)機(jī)磷和有機(jī)磷系阻燃劑。前者主要是紅磷和聚磷酸銨，后者主要是磷酸酯和膦酸酯。紅磷是一種性能優(yōu)良的無(wú)機(jī)磷阻燃劑，具有高效、抑煙、低毒的阻燃效果，但易吸潮、氧化，并放出劇毒的氣體，粉塵易爆炸，因而使其應(yīng)用受到很大的限制。常采用氫氧化鋁、金屬硫酸鹽、合成樹(shù)脂為包囊壁材，對(duì)紅磷進(jìn)行微膠囊化表面處理來(lái)改進(jìn)其性能。
阻燃劑實(shí)驗(yàn)人員
今后紅磷表面處理發(fā)展方向?yàn)椋阂皇峭ㄟ^(guò)對(duì)包囊的囊材進(jìn)行改性，使其同時(shí)兼具熱穩(wěn)定、增塑和阻燃等功能，發(fā)展多功能的微膠囊紅磷阻燃劑；二是研究各種阻燃劑與紅磷阻燃劑的有效復(fù)配關(guān)系，并使之微膠囊化，增加阻燃效果，提高材料力學(xué)性能；三是紅磷具有抑煙效果，可以尋找合適的消煙劑與之進(jìn)行復(fù)配， 促進(jìn)發(fā)展消煙技術(shù)，因?yàn)榛馂?zāi)中抑煙比防火更為重要。聚磷酸銨(APP)也是一種性能良好的無(wú)機(jī)磷阻燃劑，是目前磷系阻燃劑比較活躍的研究領(lǐng)域。 APP 的P- N 阻燃元素含量高， 熱穩(wěn)定性好，產(chǎn)品近乎于中性，另外價(jià)廉，毒性低，阻燃性能持久，可單獨(dú)或與其它阻燃劑復(fù)合用于塑料的阻燃。高溫下，APP 迅速分解成氨氣和聚磷酸，氨氣可以稀釋氣相中的氧氣濃度，從而起阻止燃燒的作用。另外，聚磷酸是強(qiáng)脫水劑，可使聚合物脫水炭化形成炭層， 隔絕聚合物與氧氣的接觸，在固相起阻止燃燒的作用。有機(jī)磷系阻燃劑是阻燃劑中最重要的品種之一，具有阻燃和增塑雙重功效，可以使阻燃完全實(shí)現(xiàn)無(wú)鹵化，改善塑料成型中的流動(dòng)性能，抑制燃燒后的殘余物，產(chǎn)生的毒性氣體和腐蝕性氣體比鹵素阻燃劑少。其阻燃機(jī)理為： 一方面阻燃劑受熱分解產(chǎn)生磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸，這些物質(zhì)具有強(qiáng)烈的脫水性，可使聚合物表面脫水炭化，而單質(zhì)碳不能發(fā)生產(chǎn)生火焰的蒸發(fā)燃燒和分解燃燒，所以具有阻燃作用； 另一方面阻燃劑受熱產(chǎn)生PO?自由基，可大量吸收 H、HO自由基，從而中斷燃燒反應(yīng)。磷酸酯阻燃劑屬于添加型阻燃劑。由于其資源豐富，價(jià)格便宜，應(yīng)用十分廣泛。磷酸酯是由相應(yīng)的醇或酚與三氯化磷反應(yīng)，然后水解制得。市場(chǎng)上已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功并大量使用的磷酸酯阻燃劑有磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三異丙苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯等。磷酸酯的品種多，用途廣，但大多數(shù)磷酸酯產(chǎn)品為液態(tài)，耐熱性較差，且揮發(fā)性很大，與聚合物的相容性不太理想。
阻燃劑
膦酸酯阻燃劑是很有發(fā)展前途的一種阻燃劑，由于膦酸酯分子中存在C- P鍵，所以其穩(wěn)定性非常好，有非常好的耐水性、耐溶劑性。國(guó)外的膦酸酯產(chǎn)品包括：Giba- Geigy 公司研制的Pyrovatex為N- 羥甲基丙酰胺類(lèi)甲基膦酸酯，Mobil公司研制的Antiblaze 為環(huán)中膦酸酯。國(guó)內(nèi)也對(duì)膦酸酯進(jìn)行了研究，合成出的膦酸酯有N，N- 對(duì)苯二胺基(2- 羥基)二芐基膦酸四乙酯、甲基膦酸二甲酯(DMMP)，其中DMMP 是近年開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種添加型阻燃劑。DMMP是以亞膦酸三甲酯為原料，在催化劑作用下發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)，經(jīng)過(guò)分子重排制得。DMMP最顯著的特點(diǎn)是含磷量高達(dá) 25%，阻燃效果非常好，添加量為常用阻燃劑的一半時(shí)就能發(fā)揮同樣的功效。
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