材料阻燃劑
本質(zhì)阻燃高分子材料是指在不外添加材料阻燃劑的情況下即具有阻燃性,并達(dá)到一定阻燃級別的高分子材料,包括那些由于特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)而使自身固有耐高溫、抗氧化、不自燃、自阻燃功能持久等特點的聚合物,或在高分子主鏈上通過共聚、接枝、鹵化等,用材料阻燃劑引入阻燃元素和基團(tuán) ,將易燃、可燃高分子轉(zhuǎn)化為具有本質(zhì)阻燃性的高分子。
從長遠(yuǎn)的觀點來看,具有本質(zhì)阻燃性的高分子,代表了阻燃高分子材料的發(fā)展方向,有可能取代一部分以材料阻燃劑處理的阻燃高分子材料。
全芳雜環(huán)阻燃高分子材料,高分子材料的熱穩(wěn)定性及阻燃性通常與其分子內(nèi)化學(xué)鍵的強(qiáng)度有關(guān),采用使分子內(nèi)稠環(huán)共振穩(wěn)定化以增強(qiáng)鍵強(qiáng)度的方法,可提高化合物的穩(wěn)定性,已經(jīng)有一些文獻(xiàn)報道了多種聚合物分子結(jié)構(gòu)與熱穩(wěn)定性及阻燃性的關(guān)系。對于全芳雜環(huán)高分子材料,其組成中芳基含量及等價碳指數(shù)高,成炭傾向大。
全芳雜環(huán)阻燃高分子材料主要包括芳香族的聚酞亞胺、聚苯硫醚、聚芳醋、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚礬、聚四氟乙烯等,具有耐熱、耐高溫氧化、耐輻射、耐磨、電絕緣好、物理機(jī)械性能好,能在高溫下長時間工作的優(yōu)點,它們的極限氧指數(shù)高,成炭率高,具有自熄性;傳統(tǒng)的含磷阻燃劑包括紅磷、水溶性的無機(jī)磷酸鹽類、不溶性的聚磷酸銨,有機(jī)磷酸酯和磷酸酯類、氧化磷 類、氯烴基磷酸酯類和溴芳烴基磷酸酯類。
一些新的含磷的阻燃有機(jī)高分子包括:將反應(yīng)性單體引入高分子鏈,主鏈磷酸酯阻燃高分子,磷酸酯化的阻燃高分子,線形聚磷腈、芳香性環(huán)狀聚磷腈等。含磷 阻燃高分子的阻燃機(jī)理以凝聚相阻燃機(jī)理為主,改變熱分解過程,使化學(xué)反應(yīng)向有利于成炭的方向進(jìn)行,表面形成保護(hù)性炭層,減少CO和CO2的生成。
磷酸三乙酯|阻燃劑TEP產(chǎn)品用途
磷酸三乙酯為高沸點溶劑,橡膠和塑料的增塑劑,也是催化劑.也用作制取農(nóng)藥殺蟲劑的原料.以用作乙基化試劑,用于乙烯酮生產(chǎn)。
(1)催化劑:二甲苯異構(gòu)體催化劑;烯烴的聚合催化劑;制造四乙基鉛的催化劑;制造碳化二亞胺的催化劑;三烷基硼和烯烴的置換反應(yīng)催化劑;用乙酸高溫脫水制造乙烯酮的催化劑;苯乙烯同共軛二烯類化合物聚合用的催化劑;如果在對苯二甲酸、乙二醇聚合時使用則有防止纖維變色的作用。
(2)溶劑:硝酸纖維素及乙酸纖維素的溶劑;用保持有機(jī)過氧化物催化劑壽命的溶劑;氟化乙烯分散用的溶劑;作聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂的固化催化劑的過氧化物劑及稀釋劑。
(3)穩(wěn)定劑:氯系殺蟲劑和穩(wěn)定劑;酚醛樹脂的穩(wěn)定劑;糖醇樹脂的固體劑。
(4)合成樹脂方面:二甲酚甲?醛樹脂的固化劑;殼型塑模所使用的酚醛樹脂的軟化劑;氯乙烯的柔軟劑;乙酸乙烯聚合物的增塑劑;聚酯樹脂的阻燃劑。
(5)磷酸三乙酯(阻燃劑TEP)為高沸點溶劑,橡膠和塑料的增塑劑,也用作制取農(nóng)藥殺蟲劑的原料,用作乙基化試劑和乙烯酮生產(chǎn)。在日本,該品的70%用于催化劑。
硅基的聚合物阻燃劑主要包括聚硅烷、聚硅氧烷、聚有機(jī)硅倍半氧烷等,常用的是有機(jī)硅氧烷的高分子,尤其是聚二甲基硅氧烷,發(fā)展最為迅速的硅基阻燃聚合物是聚有機(jī)硅倍半氧烷。它們作為阻燃劑的優(yōu)勢是顯著提高氧指數(shù)、增加成炭量、降低熱釋放率、不增加煙和CO釋放量、改善因鹵素阻燃劑加人而降低的力學(xué)性能。
根據(jù)阻燃劑在被阻燃材料中的添加方式,可以將阻燃劑可分為添加型和反應(yīng)型。 添加型阻燃劑是指在被阻燃材料后期加工過程中加入的,通過物理共混的方式均勻分散到基體材料中,該類阻燃劑多用于熱塑性材料。
而反應(yīng)型阻燃劑往往作為聚合物的單體,或是交聯(lián)劑參與到被阻燃基材的制造過程中,從而賦予材料阻燃性,多用于熱固性材料。添加型阻燃劑使用簡單,但存在分散性、 相容性、界面性等問題;而反應(yīng)型阻燃劑可以使材料獲得相對的長久的阻燃效果,對材料原有性能影響小,但使用工藝較復(fù)雜。
根據(jù)阻燃劑在不同區(qū)域內(nèi)所起作用可以將阻燃機(jī)理分為氣相阻燃和凝聚相阻燃。 近些年,人們又相繼提出了中斷熱交換阻燃機(jī)理和協(xié)同阻燃機(jī)理。
氣相阻燃是指在阻燃作用發(fā)生在氣相中,通過終止或延長鏈?zhǔn)饺紵磻?yīng)。凝聚相阻燃是指在凝聚相中發(fā)揮的阻燃作用,主要涉及終止或延長材料受熱分解。中斷熱交換阻燃是指移走燃燒材料周圍的熱量,使得材料不能繼續(xù)產(chǎn)生可燃性氣體,而使材料自熄的阻燃作用。將現(xiàn)有多種阻燃劑進(jìn)行組合使用,使得各類阻燃機(jī)理共同作用,從而在減少阻燃劑使用量的同時獲得同等的阻燃效果。
按阻燃劑所含元素種類,可分為鹵系、 有機(jī)磷系及鹵 - 磷系、 磷- 氮系、 鋁 - 鎂系、 無機(jī)磷系、 硼系、 鋁系等。
目前常用的三大類阻燃劑包括:有機(jī)鹵系阻燃劑、 有機(jī)磷系阻燃劑及無機(jī)系阻燃劑。
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