有機磷系阻燃劑(編輯修改稿)
2025-07-16 04:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。含氮的磷酸酯由于同時含有氮和磷兩種元素，阻燃效果比只含磷的化合物要好，成為磷酸酯系阻燃劑的又一發(fā)展方向。自20世紀90年代以來，隨著阻燃劑研究的深入，磷酸酯類阻燃劑從單磷酸酯類向雙聚或多聚磷酸酯類阻燃劑過渡，尤其是雙聚磷酸酯又稱低聚磷酸酯，由于具有適當(dāng)?shù)姆肿恿?，同時兼有蒸汽壓低、遷移性小、耐久性好、毒性低、無色、無臭、耐水解等優(yōu)點，因而被廣泛用于聚氨酯、聚碳酸酯、丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物、聚對苯二酸乙二酷、苯乙烯一丙烯睛、聚丙烯等材料的阻燃。 膦酸酯膦酸酯系阻燃劑是一類很有發(fā)展前途的阻燃劑。膦酸酯具有類似磷酸酯的性質(zhì)，伯和仲膦酸酯為結(jié)晶狀物質(zhì)，絕熱時形成膦酸酐，但它們的熱穩(wěn)定性高，只有在很高溫度下，碳磷鍵才能斷裂。由于碳磷鍵的存在，其化學(xué)穩(wěn)定性增強，具有耐水耐溶劑型，因而阻燃性能持久。目前的研究主要集中在含氮的膦酸酯和反應(yīng)性磷酸酯兩方面，其主要產(chǎn)品有甲基膦酸二甲酯、烯烴基膦酸酯、酰胺膦酸酯、環(huán)狀膦酸酯等。環(huán)狀膦酸酯是一類具有較高熱穩(wěn)定性和優(yōu)良耐水性的添加型阻燃劑，主要用于聚酯纖維、聚氨酯泡沫塑料盒熱固性樹脂的阻燃。美國的Akzo Nobel公司研制了新戊醇膦酸酯系列17，通常用于熱塑性聚合物的阻燃；臺灣工業(yè)技術(shù)研究所研制了一種含側(cè)膦基的阻燃劑18。此阻燃劑具有良好的耐熱性，是適用于纖維、織物、膠黏劑、塑料的聚酯阻燃劑。環(huán)狀膦酸酯是一類有較高熱穩(wěn)定性和優(yōu)良耐水性的添加性阻燃劑，主要適用于聚酯纖維、聚氨酯泡沫塑料的阻燃，具有代表性的產(chǎn)品為 Mobil 公司研制的 Antiblaza 19. 氧化膦氧化膦是一類很穩(wěn)定的有機磷化合物，可用作聚酯的阻燃劑，所得的阻燃聚酯色澤好，機械性能好，近年來不斷開發(fā)出新的品種。用含有活性官能團的氧化膦單體摻入共聚，可以制造阻燃聚酯、聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂和聚氨酯等。氧化膦是聚苯醚有效的阻燃劑，它可與磷酸酯類阻燃劑媲美，由于含磷量高，所以達到同樣阻燃級別時所需添加的阻燃劑量小。主要品種有正丁基雙(羥丙基)氧化膦(FRD)、三羥丙基氧化膦(FRT)、環(huán)辛基羥丙基氧化膦(CODPPO)。通過反應(yīng)將含膦單體結(jié)合到合成材料的分子上，賦予材料永久的阻燃性。例如：雙(對羧苯基)苯基氧化膦用作聚酰胺、聚酯、聚苯并咪唑等多種聚合物的反應(yīng)型阻燃劑或阻燃單體，可同時賦予聚合物較好的阻燃性、抗靜電性和染色性，較高的熱、氧穩(wěn)定性以及較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等性能。 亞磷酸酯近年來，亞磷酸酯阻燃劑開發(fā)的品種遠不如膦酸酯多，大部分亞磷酸酯用于抗氧劑、穩(wěn)定劑、防老劑，用于阻燃劑的較少。1991年，Renner報道了一種環(huán)狀的亞磷酸酯通過垂直燃燒試驗表明，其阻燃性能可達到(UL94)V0，其阻燃效果好，主要是由于季戊四醇骨架在聚合物燃燒中能形成一層焦炭保護膜。最近研發(fā)的新型聚醚多元醇亞磷(膦)酸酯在聚氨酯軟泡中的應(yīng)用試驗結(jié)果表明，它是一種熱穩(wěn)定性高、阻燃效果好，同時具有增塑劑和抗氧劑特性的新型阻燃劑。 鏻鹽系列鏻鹽是具有R4PX結(jié)構(gòu)的含磷有機化合物，其代表性品種是氯化四羥甲基(THPC)，是早期開發(fā)的織物阻燃劑。它以磷化氫、甲醛和鹽酸為原料制得。THPC屬于反應(yīng)型阻燃劑，能和棉纖維活性基團發(fā)生反應(yīng)，生成物是被處理對象的組成部分，因而阻燃性能持久，耐洗性好。但由于在制造或使用過程中可能產(chǎn)生致癌物質(zhì)氯甲醚，現(xiàn)已很少使用。為此，人們進行了改性研究，已開發(fā)出換代產(chǎn)品。美國Cyanamide公司開發(fā)的Cyanard RF1，這類阻燃劑能保持纖維的原有強度和柔軟性，可用于軍用棉布、防雨布赫工作服的阻燃處理。次膦酸鹽是近年開發(fā)的新一代磷系阻燃劑，以次膦酸鹽為基的阻燃劑可用于熱塑性塑料(如PA、PBT)、纖維及紡織品的阻燃。 具體研究項目的提出目前磷系阻燃劑中應(yīng)用最廣的是磷酸酯和膦酸酯及它們的含鹵衍生物(包括它們的齊聚物)。磷酸酯阻燃劑是有機磷系阻燃劑的一個重要系列，它兼具阻燃及增塑作用，所以日益受到重視，在阻燃劑銷售中的比例不斷提高。大多數(shù)阻燃劑是固體，其共同缺點是使材料的物理機械性能下降，此外要使一些塑料薄膜，合成纖維成為透明的或彩色的，就必須采用液態(tài)阻燃劑，而以適宜的芳基或烷基的有機磷酸酯類，正是符合要求的理想阻燃劑。把它們加入到諸如PVC、PE等樹脂中，不僅使樹脂具有阻燃性，而且還賦予它以優(yōu)良的增塑性能。但是，作為添加型阻燃劑，單磷酸酯一般都為液體，因其分子量低、蒸汽壓高、分解溫度低、熱穩(wěn)定性差，故在塑料加工過程中易揮發(fā)、分解，既使阻燃性能受損、阻燃持久性欠佳，又使塑料加工環(huán)境受到污染，且分子量低還使塑料制品的機械性能受到較大影響，這些都妨礙了磷酸酯類阻燃劑在加工溫度較高的工程塑料以及需要耐持久阻燃的塑料制品中的應(yīng)用。自20世紀90年代以來，隨著阻燃劑研究的深入，磷酸酯阻燃劑從單磷酸酯類向雙聚或多聚磷酸酯類阻燃劑過渡，尤其是雙聚磷酸酯又稱低聚磷酸酯，由于具有適當(dāng)?shù)姆肿恿?，同時兼有蒸汽壓低、遷移性小、耐久性好、毒性低、無色、無臭、耐水解等優(yōu)點，因而被廣泛用于PU、PC、ABS、PET、S
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1