有機(jī)磷系阻燃劑-在線瀏覽
2025-08-06 04:06本頁面
【正文】 期開始發(fā)展，直到80年代才得到迅速發(fā)展。1998年，國內(nèi)阻燃劑的年產(chǎn)量已達(dá)7萬多噸，2000年需求量達(dá)9萬多噸。由此可以看出阻燃劑發(fā)展的主要趨勢為：(1) 無鹵化趨勢。(3) 聚合物/無機(jī)納米復(fù)合材料。20世紀(jì)80年代興起的聚合物/無機(jī)納米復(fù)合材料開辟了阻燃高分子材料的新途徑，被國外譽(yù)為阻燃技術(shù)的革命。阻燃劑的復(fù)配技術(shù)包含兩方面的含義：一是不同阻燃劑之間的復(fù)配問題；二是阻燃劑與不同的基體、不同的助劑之間的復(fù)配問題。有時(shí)使用單一的阻燃劑往往需要加入量很大才能起到阻燃作用。如聚烯烴阻燃時(shí)，為達(dá)到同樣的阻燃效果，須添加5%的磷或40%的氯或20%的溴，而采用磷、溴復(fù)合時(shí)，%的磷和7%的溴。常見的多功能的阻燃劑體系有：銻鹵體系、磷鹵體系和磷氮體系等。有機(jī)磷阻燃劑品種多、用途廣泛，它之所以成為阻燃劑研究中的熱點(diǎn)，首先從阻燃效力看，達(dá)到同一阻燃指標(biāo)，含磷阻燃劑比任何其它元素阻燃劑單獨(dú)使用時(shí)所需的含量重量百分?jǐn)?shù)都低；其次有機(jī)磷阻燃劑的很多品種還同時(shí)具有增塑、熱穩(wěn)定等作用，對(duì)提高高分子材料的綜合性能有十分重要的作用，有些有機(jī)磷系阻燃劑還是膨脹型阻燃劑的主要活性組分。 有機(jī)磷系阻燃劑的種類有機(jī)磷系阻燃劑品種眾多、用途廣泛，有主要包括磷酸酯、膦酸酯、亞磷酸酯、有機(jī)磷鹽、氧化膦、磷雜環(huán)化合物及聚合物磷(膦)酸酯，含磷多元醇及磷氮化合物等。 磷酸酯磷酸酯阻燃劑是有機(jī)磷阻燃劑的一個(gè)重要系列，他們大都屬于添加型阻燃劑，兼具阻燃及增塑作用。磷酸酯一般分為無鹵類和有鹵類，非鹵磷酸酯的主要功能是增塑劑，可稱為阻燃型增塑劑，含鹵磷酸酯的阻燃功能較高，系增塑阻燃劑。為了避免上述缺點(diǎn)，開發(fā)一些高分子縮聚型磷酸酯成為未來磷酸酯系阻燃劑的發(fā)展方向之一。自20世紀(jì)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(shí)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(diǎn)，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(duì)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(shí)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。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。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(tái)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。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(jī)磷化合物，可用作聚酯的阻燃劑，所得的阻燃聚酯色澤好，機(jī)械性能好，近年來不斷開發(fā)出新的品種。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(dá)到同樣阻燃級(jí)別時(shí)所需添加的阻燃劑量小。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。 亞磷酸酯近年來，亞磷酸酯阻燃劑開發(fā)的品種遠(yuǎn)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。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(yàn)結(jié)果表明，它是一種熱穩(wěn)定性高、阻燃效果好，同時(shí)具有增塑劑和抗氧劑特性的新型阻燃劑。它以磷化氫、甲醛和鹽酸為原料制得。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。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(qiáng)度和柔軟性，可用于軍用棉布、防雨布赫工作服的阻燃處理。 具體研究項(xiàng)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)。大多數(shù)阻燃劑是固體，其共同缺點(diǎn)是使材料的物理機(jī)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(jī)磷酸酯類，正是符合要求的理想阻燃劑。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(jī)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。磷酸酯低聚物的阻燃作用效果比小分子阻燃劑更好，耐久時(shí)間更長，從理論上分析可能是由于與小分子磷酸酯阻燃劑相比，磷酸酯低聚物的分子量較大，與樹脂相溶性較好，其揮發(fā)性小，從而可以長時(shí)間保留在體系中，充分發(fā)揮凝聚相的阻燃效能。；而且，隨磷酸酯齊聚物相對(duì)分子質(zhì)量的增大，它們提高HDPE氧指數(shù)的效率明顯提高。磷酸酯低聚物對(duì)產(chǎn)品的機(jī)械性能幾乎沒有影響，可能由于這類阻燃劑和產(chǎn)品具有很好的相容性。磷酸酯低聚物對(duì)環(huán)境的影響
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