磷-氮膨脹型阻燃劑
磷-氮膨脹型阻燃劑是以磷-氮為主要成分的阻燃劑。磷-氮膨脹型阻燃劑主要由炭源(成炭劑)、酸源(脫水劑)和氣源(發(fā)泡劑)三部分組成。
炭源是能生成膨脹多孔炭層的物質,一般是含碳豐富的多官能團(如-OH)成炭劑,如季戊四醇及其二縮醇、淀粉等,其有效性與活性羥基的數(shù)量有關,應在低于自身或塑料基體分解的溫度下先與炭化催化劑反應。
酸源一般是在加熱條件下釋放無機酸的化合物,對無機酸的要求是沸點高和氧化性不太強,它必須能使含碳多元醇脫水,但在火災發(fā)生之前不宜發(fā)生脫水反應,所以常用的酸源都是鹽或酯。
氣源是受熱放出惰性氣體的化合物,一般是銨類和酰胺類物質,如尿素、蜜胺、三聚氰胺等,須在適宜的溫度下分解,并產(chǎn)生大量氣體。由于磷-氮間存在協(xié)同作用,阻燃機理具有多重性,顯示良好的阻燃性能,其發(fā)煙量小,有毒氣體的生成量很小,被認為是今后阻燃劑的重要發(fā)展方向之一。
單質磷有幾種同素異形體。其中,白磷或黃磷是無色或淡黃色的透明結晶固體。密度1.82克/立方厘米。熔點44.1℃,沸點280℃,著火點是40℃。放于暗處有磷光發(fā)出。有惡臭。劇毒。白磷幾乎不溶于水,易溶解于二硫化碳溶劑中.在高壓下加熱會變?yōu)楹诹?,其密?.70克/立方厘米,略顯金屬性。電離能為10.486電子伏特。一般不溶于普通溶劑中。白磷經(jīng)放置或在250℃隔絕空氣加熱數(shù)小時或暴露于光照下可轉化為紅磷。紅磷是紅棕色粉末,無毒,密度2.34克/立方厘米,熔點59℃(在43atm下,熔點是590℃,升華溫度416℃),沸點200℃,著火點240℃。不溶于水。在自然界中,磷以磷酸鹽的形式存在,是生命體的重要元素。存在于細胞、蛋白質、骨骼和牙齒中。在含磷化合物中,磷原子通過氧原子而和別的原子或基團相聯(lián)結。
純白磷是無色而透明的晶體,遇光逐漸變黃,因而又叫黃磷。黃磷劇毒,誤食0.1g就能致死。皮膚若經(jīng)常接觸到單質磷也會引起吸收中毒。白磷不溶于水,易溶于CS2中。經(jīng)測定,不論在溶液中或在蒸汽狀態(tài),磷的分子質量都相當于分子式P4。磷蒸汽熱至1073K,P4開始分解為P2。P2分子結構和N2相同。
白磷晶體是由P4分子組成的分子晶體,P4分子呈四面體構型,分子中P—P鍵長是221pm,鍵角∠PPP是60°。理論上研究認為,P—P鍵是98%3p軌道形成的鍵(3s和3d僅占很少成分),純p軌道間的夾角應為90°,而實際僅有60°,因此P4分子中P—P鍵是受了很大應力而彎曲的鍵。其鍵能比正常無應力時的P—P鍵要弱,易于斷裂,使白磷在常溫下就有很高的化學活性。
阻燃劑TCEP|磷酸三(2-氯乙基)酯產(chǎn)品物理信息
外觀:純凈的阻燃劑TCEP為無色或淡黃色油狀透明液體,具有淡奶油味。
折光率(n20D)1.4731
沸點194℃,閃點225℃
凝固點-64℃
分解溫度240-280℃
粘度38-47厘泊(20℃)
磷含量10.8%
氯含量37.3%,與一般有機溶劑(如醇、酮、芳烴、氯仿等)相溶,不溶于脂肪族烴,幾乎不溶于水、且水解穩(wěn)定性良好,在堿性溶液中有少量分解,本品無明顯腐蝕性。
阻燃劑TCEP|磷酸三(2-氯乙基)酯用途:
1.阻燃劑TCEP具有極佳的阻燃性,優(yōu)良的抗低溫性及抗紫外線性,其蒸氣只能在225℃以上用明火直接點燃方可燃燒,但移走火源則即刻自熄。以本品為阻燃劑不但可提高被阻燃材料的材料級別,而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗靜電性。常用于阻燃以硝基纖維和醋酸纖維為基材的油漆涂料,不飽和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛樹脂等,也可用于軟質聚氯乙烯的增塑阻燃劑。本品用于不飽和聚酯添加量為10%~20%,在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚為原料)中可為10%左右,在軟質聚氯乙烯中用作輔助增塑阻燃劑時為5%~10%。阻燃劑、鈾、釷、钚、锝等稀有金屬的分離溶劑或萃取劑。
2.本品廣泛用于化纖織物、醋酸纖維素作阻燃劑,除具有自熄性外,還可改善耐水性、耐寒性及抗靜電性。一般用量5~10份。本品為合成材料的優(yōu)良阻燃劑,兼具有良好的增型作用,廣泛用于醋酸纖維素、硝基纖維清漆、乙基纖維素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛樹脂等,所制得的產(chǎn)品除具有自熄性外,還可改善制品的物理性能,制品手感柔軟,也可稱為石油添加劑和稀有元素的萃取劑,并且還是阻燃橡膠輸送帶的主要阻燃材料,一般添加量為5%~10%。
3.用作添加型鹵代磷酸酯類阻燃劑和增塑劑。分子中同時含磷和氯,阻燃效果顯著,不易揮發(fā)及水解,對紫外線穩(wěn)定性好。適用于酚醛樹脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纖維素涂料的阻燃劑、聚氯乙烯阻燃性增塑劑、金屬萃取劑、汽油添加劑及聚酰亞胺加工助劑等。能夠改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗靜電性。參考用量5%~20%.
白磷在潮濕的空氣中發(fā)生緩慢氧化,部分的反應能量以光能的形式放出,故在暗處可看到白磷發(fā)光。當緩慢氧化積累的能量達到燃點(313K)時便發(fā)生自燃,因此白磷通常要儲存在水中以隔絕空氣。
白磷和氧化劑反應猛烈,它在氯氣中可自燃;遇液氯或溴會發(fā)生爆炸,與冷濃硝酸反應激烈生成磷酸;在熱的濃堿液中發(fā)生歧化反應生成磷化氫(主要是PH3,還有P2H4)和次磷酸鹽。
在室溫下不與空氣,堿,水反應,加熱到3273K時,只有0.1%分解,因此,N2是化學特性物質,
氮的最重要的礦物是硝酸鹽。氮有兩種天然同位素:氮14和氮15,其中氮14的豐度為99.625%。
氮氣為無色、無味的氣體。氮通常的單質形態(tài)是氮氣。它無色無味無臭,是很不易有化學反應呈化學惰性的氣體,而且它不支持燃燒。
N原子同電負性較高的非金屬形成化合物時,形成如下幾種共價鍵:
⑴N原子采取sp3雜化態(tài),形成三個共價鍵,保留一對孤電子對,分子構型為三角錐型,例如NH?、NF?、NCl?等。
若形成四個共價單鍵,則分子構型為正四面體型,例如NH?+離子。
⑵N原子采取sp2雜化態(tài),形成2個共價雙鍵和1個單鍵,并保留有一對孤電子對,分子構型為角形,例如Cl—N=O。(N原子與Cl 原子形成一個σ 鍵和一個π鍵,N原子上的一對孤電子對使分子成為角形。)
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