阻燃塑料用聚磷酸铵粉体的表面改性处理
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聚磷 酸铵为 白色结 晶或无定形 微细粉 末。聚磷 酸铵 无毒无 味 ，不产
道
生 腐蚀 气体 ，吸湿 性小 ，热稳 定性高 ，是 一种性 能优 良的非 卤 阻燃 剂 。 １６ ９ ５年美 国孟 山都公 司首先开 发成功 。从 ２ ０世纪 ７ 年 代初 ， 日本 、前 ０ 西德 、前 苏联 等开始大量 生产 ，我 国从 ２ ０世纪 ８ ０年代开 始研制 该类产 品 ，主要用途 为 阻燃剂 ，以替 代传 统的含 卤阻燃剂 。 聚磷酸铵 的含磷量 高达 ３ ％～３ ％，含氮 为 １ ％～１ ％。这 类 阻燃 ０ ２ ４ ６ 剂最 突出 的特 征是燃烧 时的生烟量 极低 ，不产生 卤化氢 。用作 阻燃剂 的 聚磷 酸铵属于 结晶态 ＡＰ 是 一种不溶 于水 的长链状 聚磷酸铵 盐 。ＡＰ Ｐ， Ｐ 含磷量 大 、含 氮量 高 ，磷 氮体系产 协 同效 应 ，阻燃 性好 ，应用 过程 中
用 具 有 较 低 自 由 能 和 易 于 扩 展 润 湿 的 能 ，可 以显 著 提 高 熔 融 指 数 ，同 时 ，改 化 ， 且 颜 色 基 本 无 变 化 ， 直 为 无 色 而 一
非离 子 性有 机 硅处 理 剂进 行表 面 改性 性聚 硅 氧 烷还可 以在 聚磷 酸 铵粉 体表 透 明状 。 处理 。这 类有 机硅 处理 剂 一般 含 有 长 面形成 一层疏 水 的非极性有 机硅膜 层 ， ＰＴ—ｌ ８粉 体改性 剂是 特殊 聚硅 ０
进行 表 面有 机 改性 处 理 的聚磷 酸 铵粉 湿等 量 聚磷 酸铵 粉 体 的树 脂 就少 ，塑 性 聚硅 氧 烷作 为 聚磷 酸铵 粉体 的 表面 体 ， 与树脂 一起混炼 时 ， 磷酸铵 粉 料体 系的粘度 就低 ， 在 聚 易于混 炼均 匀 。 优 改性 剂 ， 道奇威 公司 的Ｐ １ ８ 体 如 Ｔ ０粉 体很 难 分散 ，即使 在 高温 高 速捏 合 时 异的 干粉流动 性主 要是为 了便于 使用 ， 改性 剂 。 能分散 开 ， 旦捏合 终止 ， 又会慢慢 减少 浪费 。 一 它 要提 高熔融 指数 ， 就必须对 ＰＴ ８粉 体改性 剂 热重损 失分 ｌ ０
自 由 能 的 趋 势 ， 从 而 使 聚 磷 酸 铵 粉 体 脂 的 复 合 体 的 流 动 性 就 好 ， 熔 融 指 数 的 聚 磷 酸 铵 粉 体 的 有 机 处 理 必 须 重 点
颗粒一 般 以团聚体 形态存 在。 对于 未 就高 ， 工就更 方便 。吸油量越 低 ，润 考 虑处 理 剂 的耐 温性 能 。建 议选 择 改 加
阻燃塑料用聚磷酸铵粉体的表面改
１ 前言
聚磷 酸铵 又称 多 聚磷 酸铵 或缩 聚磷 酸铵 ，英 文名为 ａ ｍｍＯ ｉ ｍ ｎｕ
ｐ ｌ ｐ ｏ ｐ ａｅ ｏｙ ｈ ｓ ｈ ｔ ，简称为 ＡＰ Ｐ。聚磷酸铵 属于无 分支 的长链聚合 物 ，分
子 结构通 式为（ Ｐ Ｏ 。聚磷酸 铵是一种含 Ｎ和 Ｐ的聚磷 酸 盐 ， ＮＨ ） ｎ 按 其聚合度 可分为 低聚 、中聚 以及 高聚 ３ ，按其结 构可 以分 为结 晶形 种 和 无定形 ，结 晶态 聚磷酸铵 为 长链 状水 不溶性 盐 。
变成 多 聚体 。为 了提 高聚 磷 酸铵 粉体 其进 行表 面有机 改 性 处理 ，以提 高 其 析见表 ｌ 。 的分 散 稳 定性 ，必须 消 除或 削弱 其表 润湿 润滑性 能 ，并进 一步 降低吸油 量 。 从表 １ 中可 以看出 ，Ｐ ｌ ８ 体 Ｔ ０粉
面极 性 和 降低 其表 面 自由能 。建 议 采 改性 聚 硅 氧烷 具有 很 好 的润 湿润 滑性 改性 剂在 ３ ０ 以 内，重量基本 上无变 ０度
２ 阻 燃塑 料 用聚 磷 酸铵 的 表面 改 性 处 理 要 求
作阻燃塑料 用途 的聚磷酸 铵主要强调 两个 应用指标 ：高粘分 散性 和
易加 工性 。
２ １ 高粘分散性 ．
为了提高 塑料型 材的强度 并降低成 本 ，增 加塑料 的 阻燃性 能 ，阻燃
塑 料 配 方 中 的 无 机 填 料 添 加 量 越 来 越 大 ，树 脂 的 比 例 越 来 越 小 ，各 组 分
间的相容性 和润滑性 就越发 困难 ，容 易导致 塑料 的｝ 合 粉料在 高温混 炼 昆
阶段 的粘度 太大 ，无法彻 底塑 化 ，即无法 均匀分散 。聚磷酸 铵粉体分 散
性 主要受分 子间作用 力 、极性 吸附 、颗 粒细度等 因素影 响。用于塑料 的 聚磷酸铵 粉体的粒 径一般 为 １ 微米左 右 。 种细小 颗粒具有 较大 的 比表 ０ 这 面积和 吉布斯 自由能 ，处于热 力学不 稳定 的状 态 。当把 聚磷 酸铵 粉体加
嘉 霉
成
都
）
科 技 有 限
司
具有 不挥发性 、不产生腐 蚀性气 体 、效果持 久 、安全 性能好 等优点 。聚
一
０ ０
—
磷酸铵 具有较 强的 吸湿性 ，容易 团聚 。而要发挥 聚磷酸 铵的优异 阻燃性
能 ，良好 的分散性 是前提 ，即聚磷酸铵 必须均 匀而稳 定的存在于 应用 体 系 中。聚磷酸 铵主要 的应用领 域有 ：塑 料 、防火涂 料 、聚氨 酯泡沫 、灭 火 剂等 ，其 中阻燃塑料 的潜在用量 最大 。因此本文将 着重介 绍阻燃 塑料 用 聚磷 酸铵 的表 面改性 处理 。
Ｉ 国 体 业 ２２ ｏ 中 粉 工 ０ ． １Ｎ ３
入 到树 脂 体系 中时 ， 由于临 近粒 子 间 和 干粉 流 动性 。 熔融 指 数主 要 由聚 磷 特殊 要求 ， 别是 “ 特 耐温性 ”问题 的突 的极 性 吸 附和 范德 华 力 的作用 ，粒 子 酸铵 粉 体 的润 湿 润滑 性 能和 吸油 量 决 出性 。相 对于 普通 用 途 的聚 磷酸 铵粉 有相 互 靠 近 ，降 低总 比表 面 积和 表 面 定 。 滑性越好 ， 聚磷 酸铵 粉体与树 体 的有 机 处理 来讲 ，作 阻燃 塑料 用途 润 则
道
生 腐蚀 气体 ，吸湿 性小 ，热稳 定性高 ，是 一种性 能优 良的非 卤 阻燃 剂 。 １６ ９ ５年美 国孟 山都公 司首先开 发成功 。从 ２ ０世纪 ７ 年 代初 ， 日本 、前 ０ 西德 、前 苏联 等开始大量 生产 ，我 国从 ２ ０世纪 ８ ０年代开 始研制 该类产 品 ，主要用途 为 阻燃剂 ，以替 代传 统的含 卤阻燃剂 。 聚磷酸铵 的含磷量 高达 ３ ％～３ ％，含氮 为 １ ％～１ ％。这 类 阻燃 ０ ２ ４ ６ 剂最 突出 的特 征是燃烧 时的生烟量 极低 ，不产生 卤化氢 。用作 阻燃剂 的 聚磷 酸铵属于 结晶态 ＡＰ 是 一种不溶 于水 的长链状 聚磷酸铵 盐 。ＡＰ Ｐ， Ｐ 含磷量 大 、含 氮量 高 ，磷 氮体系产 协 同效 应 ，阻燃 性好 ，应用 过程 中
用 具 有 较 低 自 由 能 和 易 于 扩 展 润 湿 的 能 ，可 以显 著 提 高 熔 融 指 数 ，同 时 ，改 化 ， 且 颜 色 基 本 无 变 化 ， 直 为 无 色 而 一
非离 子 性有 机 硅处 理 剂进 行表 面 改性 性聚 硅 氧 烷还可 以在 聚磷 酸 铵粉 体表 透 明状 。 处理 。这 类有 机硅 处理 剂 一般 含 有 长 面形成 一层疏 水 的非极性有 机硅膜 层 ， ＰＴ—ｌ ８粉 体改性 剂是 特殊 聚硅 ０
进行 表 面有 机 改性 处 理 的聚磷 酸 铵粉 湿等 量 聚磷 酸铵 粉 体 的树 脂 就少 ，塑 性 聚硅 氧 烷作 为 聚磷 酸铵 粉体 的 表面 体 ， 与树脂 一起混炼 时 ， 磷酸铵 粉 料体 系的粘度 就低 ， 在 聚 易于混 炼均 匀 。 优 改性 剂 ， 道奇威 公司 的Ｐ １ ８ 体 如 Ｔ ０粉 体很 难 分散 ，即使 在 高温 高 速捏 合 时 异的 干粉流动 性主 要是为 了便于 使用 ， 改性 剂 。 能分散 开 ， 旦捏合 终止 ， 又会慢慢 减少 浪费 。 一 它 要提 高熔融 指数 ， 就必须对 ＰＴ ８粉 体改性 剂 热重损 失分 ｌ ０
自 由 能 的 趋 势 ， 从 而 使 聚 磷 酸 铵 粉 体 脂 的 复 合 体 的 流 动 性 就 好 ， 熔 融 指 数 的 聚 磷 酸 铵 粉 体 的 有 机 处 理 必 须 重 点
颗粒一 般 以团聚体 形态存 在。 对于 未 就高 ， 工就更 方便 。吸油量越 低 ，润 考 虑处 理 剂 的耐 温性 能 。建 议选 择 改 加
阻燃塑料用聚磷酸铵粉体的表面改
１ 前言
聚磷 酸铵 又称 多 聚磷 酸铵 或缩 聚磷 酸铵 ，英 文名为 ａ ｍｍＯ ｉ ｍ ｎｕ
ｐ ｌ ｐ ｏ ｐ ａｅ ｏｙ ｈ ｓ ｈ ｔ ，简称为 ＡＰ Ｐ。聚磷酸铵 属于无 分支 的长链聚合 物 ，分
子 结构通 式为（ Ｐ Ｏ 。聚磷酸 铵是一种含 Ｎ和 Ｐ的聚磷 酸 盐 ， ＮＨ ） ｎ 按 其聚合度 可分为 低聚 、中聚 以及 高聚 ３ ，按其结 构可 以分 为结 晶形 种 和 无定形 ，结 晶态 聚磷酸铵 为 长链 状水 不溶性 盐 。
变成 多 聚体 。为 了提 高聚 磷 酸铵 粉体 其进 行表 面有机 改 性 处理 ，以提 高 其 析见表 ｌ 。 的分 散 稳 定性 ，必须 消 除或 削弱 其表 润湿 润滑性 能 ，并进 一步 降低吸油 量 。 从表 １ 中可 以看出 ，Ｐ ｌ ８ 体 Ｔ ０粉
面极 性 和 降低 其表 面 自由能 。建 议 采 改性 聚 硅 氧烷 具有 很 好 的润 湿润 滑性 改性 剂在 ３ ０ 以 内，重量基本 上无变 ０度
２ 阻 燃塑 料 用聚 磷 酸铵 的 表面 改 性 处 理 要 求
作阻燃塑料 用途 的聚磷酸 铵主要强调 两个 应用指标 ：高粘分 散性 和
易加 工性 。
２ １ 高粘分散性 ．
为了提高 塑料型 材的强度 并降低成 本 ，增 加塑料 的 阻燃性 能 ，阻燃
塑 料 配 方 中 的 无 机 填 料 添 加 量 越 来 越 大 ，树 脂 的 比 例 越 来 越 小 ，各 组 分
间的相容性 和润滑性 就越发 困难 ，容 易导致 塑料 的｝ 合 粉料在 高温混 炼 昆
阶段 的粘度 太大 ，无法彻 底塑 化 ，即无法 均匀分散 。聚磷酸 铵粉体分 散
性 主要受分 子间作用 力 、极性 吸附 、颗 粒细度等 因素影 响。用于塑料 的 聚磷酸铵 粉体的粒 径一般 为 １ 微米左 右 。 种细小 颗粒具有 较大 的 比表 ０ 这 面积和 吉布斯 自由能 ，处于热 力学不 稳定 的状 态 。当把 聚磷 酸铵 粉体加
嘉 霉
成
都
）
科 技 有 限
司
具有 不挥发性 、不产生腐 蚀性气 体 、效果持 久 、安全 性能好 等优点 。聚
一
０ ０
—
磷酸铵 具有较 强的 吸湿性 ，容易 团聚 。而要发挥 聚磷酸 铵的优异 阻燃性
能 ，良好 的分散性 是前提 ，即聚磷酸铵 必须均 匀而稳 定的存在于 应用 体 系 中。聚磷酸 铵主要 的应用领 域有 ：塑 料 、防火涂 料 、聚氨 酯泡沫 、灭 火 剂等 ，其 中阻燃塑料 的潜在用量 最大 。因此本文将 着重介 绍阻燃 塑料 用 聚磷 酸铵 的表 面改性 处理 。
Ｉ 国 体 业 ２２ ｏ 中 粉 工 ０ ． １Ｎ ３
入 到树 脂 体系 中时 ， 由于临 近粒 子 间 和 干粉 流 动性 。 熔融 指 数主 要 由聚 磷 特殊 要求 ， 别是 “ 特 耐温性 ”问题 的突 的极 性 吸 附和 范德 华 力 的作用 ，粒 子 酸铵 粉 体 的润 湿 润滑 性 能和 吸油 量 决 出性 。相 对于 普通 用 途 的聚 磷酸 铵粉 有相 互 靠 近 ，降 低总 比表 面 积和 表 面 定 。 滑性越好 ， 聚磷 酸铵 粉体与树 体 的有 机 处理 来讲 ，作 阻燃 塑料 用途 润 则