超細硼酸鋅阻燃劑
研究低密度聚乙烯(PE-LD)、IFR阻燃的PE一LD及IF,R和不同含量的超細硼酸鋅阻燃劑的氧指數(shù)和550℃殘重率。當PE-LD中加人30%的IFR時,氧指數(shù)和550℃殘重率都較大幅度增加,氧指數(shù)達到24.5%,550℃殘重率為87%。
以超細硼酸鋅阻燃劑代替一部分IFR,可提高其氧指數(shù)及550℃殘重率。當超細硼酸鋅阻燃劑和IFR的質量配比從O:30增加為4.2:25.8時,氧指數(shù)從24.5%增加到26.2%,550℃殘重率從87.0%增加到82%。
但進一步增大超細硼酸鋅阻燃劑的比例,氧指數(shù)和550℃殘重率明顯下降,這是因為硼酸鋅一方面有利于促進阻燃炭層的形成,另一方面對形成的阻燃炭層具有保護作用,當超細硼酸鋅含量低于某一臨界值時,其粒子均勻分散,隨著超細硼酸鋅含量的增大,氧指數(shù)提高。
但超細硼酸鋅的含量超過這一臨界值時,一方面粒子發(fā)生團聚,分散性變差,使得在樹脂中分散不均勻,阻燃效果受到影響,另一方面,硼酸鋅的量過大,將使得IFR量偏小,炭層膨脹度不夠,也影響了其阻燃效果。當超細硼酸鋅與IFR的質量配比為4.2:25.8時阻燃效果最好。
超細硼酸鋅的不同含量對PE-LD/IFR力學性能的影響。當PE-LD中加人30%(以PE-L計)的IFR時,材料的力學性能有很大程度的下降,拉伸強度下降近30%,斷裂伸長率下降50%,用超細硼酸鋅部分代替IFR用于PE-U〕阻燃時,拉伸強度和斷裂伸長率都有不同程度的提高。
當硼酸鋅和IFR的質量配比從0:30增加為4.2:25.8時,拉伸強度的總趨勢是升高的,而且在配比為4.2:25.8時拉伸強度達到最大,為8.51MPa,比未加超細硼酸鋅的IFR阻燃PE-LD提高了15%,斷裂伸長率也有提高,從57%提高到了68.1%。
磷酸三乙酯|阻燃劑TEP產品用途
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.也用作制取農藥殺蟲劑的原料.以用作乙基化試劑,用于乙烯酮生產。
(1)催化劑:二甲苯異構體催化劑;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,也用作制取農藥殺蟲劑的原料,用作乙基化試劑和乙烯酮生產。在日本,該品的70%用于催化劑。
當進一步增大超細硼酸鋅的量,拉伸強度和斷裂伸長率都下降。這是因為當超細硼酸鋅添加量低于臨界值時,粒子之間彼此分散開,在樹脂中分散很好,納米粒子在樹脂中起到了剛性粒子增韌增強作用。
當添加量超過這一臨界值時,粒子之間發(fā)生團聚的機會大大增加,尤其是納米粒子由于大的表面能更易發(fā)生團聚,在樹脂中的分散性變差。因而拉伸強度和斷裂伸長率都下降。
硼酸鋅阻燃劑粉體的粒徑過大會在基材中分散不理想,添加量高時會惡化材料的使用性能。為了改善硼酸鋅在基材樹脂中的分散性,必須使其粒徑較小及粒徑分布較窄。故阻燃劑細微化,甚至納米化,既可增大阻燃劑與材料的接觸面以提高相容性,還可降低阻燃劑的用量。國外對硼酸鋅的合成和應用已經達到了一定的水平,1990年報道的硼酸鋅新產品是平均粒徑為2-4μm;1992年,硼酸鋅新產品其失水溫度為413℃(比標準硼酸鋅約高110℃),因而可用于加工溫度極高的工程塑料,如聚酮、砜和聚醚亞胺等。
中國所生產的硼酸鋅的粒徑一般為2-8μm,還不能達到國外的水平,所以對硼酸鋅進行超細化研究日趨重要起來。
武漢大學將氧化鋅和硼酸混合均勻,物質的量比為1:3,加入反應容器,加入水的量為氧化鋅和硼酸總質量的0.01%-60.00%,然后攪拌配制成流變態(tài),再放入密閉容器在60-100℃溫度下保溫6-12h,冷至室溫取出產物,在120-140℃烘干即可。此法制備過程不需要過濾,也不需要水洗,反應產率高。
胡云楚發(fā)明了一種固相反應制備納米硼酸鋅的方法。將氧化鋅和硼酸分別磨成微米級,然后按照一定的比例,加入總量的1%-5%的硬脂酸鈉、硅烷等表面活性劑或偶聯(lián)劑,然后進行球磨或真空球磨,最后得到了納米級的硼酸鋅。
還有人研究了用水熱法制備形貌可控的顆粒狀、棒狀和針狀的低水合硼酸鋅和用溶劑熱改性法制備硼酸鋅,均得到了改性良好的產品。
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