Mg(OH)2/Al(OH)3/包覆红磷阻燃SEBS/PS共混物
阻燃剂研究综述
阻燃剂研究综述1.阻燃剂的涵义阻燃剂又称难燃剂,耐火剂或防火剂,赋予易燃聚合物难燃性功能,用以提高材料抗燃性,即阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。
主要适用于阻燃合成和天然高分子材料(包括塑料、橡胶、纤维、纸张、涂料等)。
采用阻燃材料有助于延迟或防止高分子材料的燃烧,使其点燃时间增长,点燃自熄或难以点燃。
有助于确保各种制品的安全及减少人们的生命和财产损失。
2.阻燃剂的重要历史性发展[1]1966年,Fenimore和Martin根据材料在不同氧浓度中的燃烧情况,反复测定了使材料持续燃烧所需的最低氧浓度,得到了很好的重复性,提出了“氧指数”的概念,从而使得阻燃材料的燃烧性能有了科学的定性手段,对现代阻燃科学技术产生了深远的影响,并得到了广泛的应用。
随着现代科技的进步,许多先进的分析测试仪器和处理方法如傅里叶变换红外光谱仪、热分析技术、X射线光电子能谱(XPS)、锥形量热仪( Cone Calorimeter)等被应用于阻燃研究,成为阻燃科学理论研究的有效手段。
3.阻燃剂的分类[1]按阻燃剂与被阻燃基材的关系,阻燃剂可分为添加型和反应型两大类,目前使用的阻燃剂85%为添加型,仅有15%为反应型。
前者多用于热塑性高聚物,后者多用于热固性高聚物。
按阻燃元素种类,阻燃剂可分为卤素(溴系及氯系)、有机磷系及卤-磷系、磷-氮系、氮系、硅系、锑系、铝-镁系、无机磷系、硼系、锡系等。
前五类属于有机类,后几类属于无机类。
近年来,出现一类新的“膨胀型阻燃剂”,它们是磷-氮化合物或者混合物。
人们对阻燃高聚物,较少采用单一的阻燃剂,往往是采用多种阻燃剂的复配系统,以发挥协同阻燃效应或同时提高材料的多种阻燃性能。
3.1溴系阻燃剂溴系阻燃剂之所以受到人们如此青睐,其主要原因是他的阻燃效率高,价格适中,这是其他阻燃剂难以匹敌的。
其次是溴系阻燃剂的品种多,适用范围广,而且溴的来源充足。
溴系阻燃剂的效率为:脂肪族>指环族>芳香族,但芳香族的热稳定性最高。
红磷阻燃
2007年无卤环保阻燃剂的市场发展前景展望曾几何时,溴类阻燃剂一统江山,牢牢的罢住了塑料阻燃剂的市场,但随着欧盟的一纸禁令,又有大批仁人志士为之付出了满腔的心血,各种新的产品顺势而生,一时间无卤环保、磷系、氮系、有机硅类阻燃剂等等渐渐的得以登场...业内专家认为,我国阻燃剂的开发方向如下:(1)发展非卤化高性能无机阻燃剂(2)寻求锑代用品和减少发烟量(3)稳定化、多功能及低毒是磷系阻燃剂的发展方向(4)高分子型溴系阻燃剂是今后更新换代的较好品种(5)红磷是有效阻燃剂(6)膨胀型阻燃体系是新发展的一种无卤阻燃体系通过大家的努力,阻燃剂的研发取得了很大的进展,如膨胀型阻燃剂在聚烯烃中的应用,红磷在PA、PBT中的使用,特别是十溴二苯乙烷、BPS、溴化环氧树脂等环保溴类阻燃剂的开发生产及使用都走上了一个正常的轨道,SGS成了一个耳熟能详的新名词。
一段时间过来,个人感受真是叫酸甜苦辣五味俱全,在经受了喜悦、迷惘、失望等系列变故后,也慢慢明白了理想和现实、愿望和技术之间的不平衡。
2007年无卤环保阻燃剂的市场会相对增大,但有几个问题迫在眉睫:1、价格无卤环保阻燃剂的市场价格偏高,同样是PP阻燃,每吨最终成本,无卤阻燃剂比溴类阻燃剂要高出1500元~2000元,很大程度限制了产品的推广。
2、添加量无卤环保阻燃剂一般都在30%以上,对产品的物性影响很大。
3、色调问题红磷在PA、PBT中虽广泛使用,但其颜色问题一直是困扰着塑料人的一个头痛的问题,即使是其他无卤环保的白色阻燃剂,但对制品的透明度也是很大的影响。
4、分散和相容性在PC中使用的受阻胺类阻燃剂,虽是催化型阻燃剂,但在实际使用中,往往会遇到分散不均的现象,也容易影响产品的合格率。
早期的MCA、MP、MPP也或多或少的存在着相容性差导致产品表面不光滑等现象。
5、工艺和技术的更新随着无卤阻燃剂的广泛使用,对工厂的工艺条件和员工的技术素质都有了新的要求,好的产品还需要好的设备和好的工人来实现其价值。
Mg(OH)2、红磷协同阻燃PIB/LDPE体系的研究
李艳玲 , : g O : 红磷协同阻燃 PB L P 等  ̄ ( H) 、 l I/ D E体 系的研究
1 9
Mg O 2 红 磷 协 同 阻 燃 PB L P ( H) 、 I/ D E体 系 的 研 究
李艳玲 冀克俭 毛 如增 吴立军 邓 卫华
油酸 钠 : 化学纯 , 国药 集 团化学 试剂 有 限公 司 ;
微胶囊 化红磷 :0 m( 20目) 深圳市安 正 l 15 ,
化工有 限公 司 。
12 主要 设备及 仪 器 .
电动搅拌 机 :9 2 D 0- F型 , 杭州 仪 表 电机 厂 ;
1% ~ 9 在空气中遇到火焰 即迅速燃烧 , 7 1 %, 而且燃 烧的熔滴会使火焰快速蔓延 。 直 以来 , 卤系 阻燃 剂 以其 优 良的阻燃 性 能 和
聚异 丁 烯 ( I 是 异 丁烯 的 均 聚 物 , 具 有 优 PB) 它
1 实验部 分 1 1 主要原 料 .
良的化学稳定性及 电绝缘性 , 耐臭氧 、 紫外 线且无 毒 、 味、 色 , 无 无 与聚 乙烯 、 蜡 和沥青 有 良好 的 相容 石
性, 可用 作 不 干 胶 、 密封 材料 、 震 材料 、 减 吸能 材 料 、 防 护材料 等 。低密 度 聚 乙烯 ( D E) L P 以优 异 的 化 学
省东 毓 油压股 份有 限公 司 ;
低廉 的成 本 占据 着 国 内聚 烯烃 阻燃 剂 的首 要 地位 。 但是 , 有这类 阻燃 剂 的聚 烯 烃 材 料 在燃 烧 时 放 出 含
的浓烟和有毒的腐蚀性气体威胁着人们生命财产的 安全。从环保角度考虑 , 许多国家已经开始限制对 环境有污染的阻燃剂 的生产和使用 。不久 的将来 , 含卤阻燃体系将逐步被无卤阻燃体系所取代…。 M ( H)阻燃剂 由于热稳定性好 、 gO 不挥发 、 耐 高温 , 具有填充 、 阻燃 和抑烟等功能 , 是近年来 主要 使用的无 卤阻燃剂之一 , 其燃烧时产生的烟雾无毒 、 无腐蚀性 , 是一种环保型绿 色阻燃剂。M ( H)阻 gO 燃 剂 可广泛 应用 于 聚酯 、 丙 烯 、 聚 聚氯 乙烯 、 乙酸 聚
氢氧化铝_氢氧化镁_阻燃比例_概述说明以及解释
氢氧化铝氢氧化镁阻燃比例概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文将介绍氢氧化铝和氢氧化镁这两种常见无机化合物,以及它们在阻燃领域的应用和性能。
阻燃材料在现代社会中具有重要的意义,它们能够有效地抑制火灾的蔓延,并减少火灾对生命财产造成的损失。
而作为常见的无机阻燃剂,氢氧化铝和氢氧化镁因其良好的阻燃性能受到广泛关注。
1.2 文章结构本文章包括五个主要部分:引言、氢氧化铝、氢氧化镁、阻燃比例概述说明和结论。
首先,在引言部分,将简要介绍本篇文章的目标和结构;然后,在第二部分中详细探讨了氢氧化铝相关的定义与特性、应用领域以及其在阻燃方面的表现;接着,在第三部分中同样详细介绍了氢氧化镁的定义与特性、应用领域以及其在阻燃方面的表现;在第四部分中,我们将着重讨论阻燃比例的概念、作用、影响因素以及其在实际应用中的意义;最后,在结论部分总结全文,并对未来可能的研究方向提出一些展望。
1.3 目的本文的目的是通过对氢氧化铝和氢氧化镁阻燃性能的介绍,探讨其在不同领域中的应用情况,并重点讨论了阻燃比例对于提升材料阻燃性能的重要性。
旨在为相关领域进行研究和开发阻燃材料提供一定的参考与启示,促进该领域技术的进步与发展。
2. 氢氧化铝:2.1 定义与特性:氢氧化铝是一种无机化合物,由阳离子Al3+和氢氧根阴离子OH-组成。
它的化学式为Al(OH)3。
室温下,氢氧化铝呈现白色结晶固体的形式。
它具有良好的耐火性、抗腐蚀性和绝缘性。
2.2 应用领域:由于其优异的特性,氢氧化铝在多个领域得到广泛应用。
首先,在建筑行业中,它被用作耐火材料,可以用于制造耐高温砖、耐火涂料和耐火保温材料等。
其次,在电子行业中,氢氧化铝可作为电介质使用,用于制造电容器、绝缘材料和封装材料等。
此外,它还可以用作填充剂、pH调节剂、沉淀剂和催化剂等。
2.3 阻燃性能:作为一种常见的阻燃材料之一,氢氧化铝具有良好的防火能力。
当暴露于高温时,它分解产生水蒸气,吸收热量,从而有效抑制火焰的蔓延。
氢氧化铝和一些无机阻燃剂简介
1.氢氧化铝简介氢氧化铝(Aluminium hydroxide),化学式Al(OH)3,是铝的氢氧化物。
氢氧化铝既能与酸反应生成盐和水,又能与强碱反应生成盐和水,因此也是一种两性氢氧化物。
相对分子质量78.0,白色结晶粉末,无臭、无味。
氢氧化铝开始脱水温度为200℃,300℃失去结晶水,溶于无机酸和碱性水溶液,不溶于水和乙醇。
多品种氧化铝由于其在晶形结构等方面的不同,使其表现出各种不同的性质,氧化铝及其水合物性质各异,差别很大。
氢氧化铝常见的有三种晶体结构,水铝石(γ-Al(OH)3)、拜铝石(α1-Al(OH)3)、诺铝石(α2-Al(OH)3),之外还有不定型氢氧化铝。
2.氢氧化铝作为阻燃剂的应用2.1阻燃的原理氢氧化铝是塑料和有机聚合物一种理想的阻燃剂填充料。
因为氢氧化铝为白色粉末,物理性质和化学化学性质稳定,不吸潮,粒度可按需要加工生产,无毒无害,熟化时白度不变,具有填充、阻燃、消烟三大功能。
当塑料或聚合物与外部热源接触而燃烧时,可分为以下几个阶段:(1)加热,(2)分解,(3)起火,(4)燃烧,(5)蔓延。
所有阻燃剂的作用原理都是通过抑制上述的一个或几个燃烧阶段来达到阻燃的目的的。
对氢氧化铝来说,它主要在加热和分解这两个阶段起作用,当受热温度超过200℃时,氢氧化铝开始吸热分解,放出三个结晶水。
该反应是强烈的吸热反应,分解时每克Al(OH)3吸热达878J,并且在300℃-380℃之间,其分解率最大,而这一温度范围又是大多数聚合物的分解温度。
正是基于氢氧化铝分解时大量吸热,因此,当含氢氧化铝的聚合物加热时,氢氧化铝因分解吸热,从而抑制聚合物温度的升高,降低其分解率;其次氢氧化铝在受热分解时放出水蒸汽,不会产生有毒、可燃或有腐蚀性的气体,同时稀释了聚合物分解所产生的各种可燃气体,使起火更加困难。
合成材料的阻燃性能与填料氢氧化铝的粒度有很大关系,随粒度的变细,限氧限数上升。
其次,填料的细化还有助于合成材料光滑度和力学性能的改善。
PP PE用阻燃剂总结
阻燃剂一、氮系阻燃剂1、三聚氰胺常用于制造膨胀型防火涂料中的发泡成分, 其发泡效果好, 成炭致密。
除单独作阻燃剂外, 常用的阻燃品种是与酸反应产生的衍生盐, 如汽巴精化开发出的M系列阻燃剂, 广泛用于PE、PP 以及P VC 塑料等热塑性、热固性塑料等领域; 三聚氰胺与液态磷酸酯合用, 广泛应用于阻燃聚氨酯泡沫材料。
16000元/吨2、双氰胺双氰胺主要用于制造胍盐阻燃剂, 可以代替三聚氰胺, 或者与三聚氰胺结合。
欧洲专利报导双氰胺等比例混合, 添加量5% , 可使聚酰胺达到U L94 V 0 级的阻燃效果, 且这种阻燃剂对材料的撕裂强度影响很小。
此外, 双氰胺可以制造木材防火胶。
日本专利报导用双氰胺甲醛磷酸制成阻燃剂, 用于防火人造板。
11500元/吨3、氰尿酸三聚氰胺盐( MCA)MCA是由三聚氰胺和三聚氰酸在一定的温度下, 以水为介质合成的, 是一种添加型的阻燃剂。
它无毒无臭无味, 分解温度高, 不仅阻燃效果好, 而且加工时烟雾小, 与高分子材料相容性好, 无表面迁移现象。
主要用于尼龙、PBT、PP、环氧树脂、有机硅、聚氨酯、橡胶等高分子材料的阻燃。
其阻燃效果好, 可以和磷、溴、锑系阻燃剂有良好的协同效应, 也可和其他助剂复合使用, 取得良好的阻燃效果。
从经济的角度出发, 做尼龙类材料的阻燃效果最明显。
16000元/吨二、磷- 氮阻燃剂的种类1、三聚氰胺磷酸盐类三聚氰胺磷酸盐类常用的有磷酸三聚氰胺、磷酸双三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、三聚氰胺磷酸酯等, 这是目前合成阻燃剂中最常见的一类。
磷酸三聚氰胺:37000元/吨焦磷酸三聚氰胺:24000元/吨a 三聚氰胺磷酸盐市售一般有磷酸蜜胺盐、磷酸二蜜胺盐等, 组成不同结构有差异, 因而其溶解性、热稳定性和分散性不同, 阻燃效果也不一样。
其阻燃效果比聚磷酸胺好, 具有耐候性。
主要用于建筑特别是钢结构涂料中。
b 三聚氰胺焦磷酸盐用磷酸处理三聚氰胺, 再于250~ 270 加热可制得用于有效阻燃聚氨酯塑料的三聚氰胺焦磷酸盐, 解决了其他大多用于纺织、纤维和塑料的阻燃剂不能有效阻燃聚氨酯的难题。
尼龙-66的无卤阻燃研究与进展
尼龙-66的无卤阻燃研究与进展韩红丽;李巧玲;崔丽丽【摘要】尼龙-66属易燃的工程材料,为拓宽其应用领域,需对其进行阻燃处理.笔者综述了近几年尼龙-66常用无卤阻燃剂的种类及其阻燃机理.【期刊名称】《合成技术及应用》【年(卷),期】2007(022)003【总页数】4页(P34-37)【关键词】尼龙-66;无卤阻燃剂【作者】韩红丽;李巧玲;崔丽丽【作者单位】中北大学材料学院,山西,太原,030051;中北大学材料学院,山西,太原,030051;中北大学材料学院,山西,太原,030051【正文语种】中文【中图分类】TQ342.12尼龙自美国杜邦公司推出至今,已发展成为品种最多、应用最广的工程塑料。
而尼龙-66是尼龙系列产品中产量最大、应用最广的品种之一。
它具有机械强度高、刚性大、增强性强的特点,是生产工程塑料的主要原料[1],可用于制造各种机械、汽车、化工、电子电气装置的零部件[2]。
但尼龙-66较易燃,燃烧时容易滴落、起泡,限制了其在交通、建筑、电子电气等领域的应用,要使尼龙-66阻燃性能达到要求,必须添加适量的阻燃剂。
因此设计一种既能有效保持尼龙-66的力学性能,又低烟、低毒的有效阻燃体系,即开发尼龙-66的无卤阻燃越来越受到人们的关注。
1 尼龙-66阻燃的途径尼龙-66的阻燃主要通过两种途径实现:a) 使用添加型阻燃剂。
即通过机械共混方法,将阻燃剂和尼龙-66机械地掺和在一起,然后熔融挤出,使其获得阻燃性。
对于尼龙-66的添加阻燃多采用复配阻燃体系,在阻燃级别相同的情况下,采用复配阻燃体系可减少阻燃剂的用量。
b) 使用反应型阻燃剂。
阻燃剂是作为一种反应单体参加反应,并结合到尼龙-66大分子的主链或侧链上去,使尼龙-66本身含有阻燃成分。
其特点是不存在阻燃剂挥发、溶出、迁移和渗出问题,且由于其自身的化学结构,不需要阻燃处理即具有本质阻燃性,在将来有可能取代一部分以阻燃剂处理的阻燃高分子材料,是一种较为理想的方法,但操作和加工工艺复杂,成本也比较高,适用于具有高附加值的高弹性尼龙、聚酯、纤维等的阻燃。
Mg(oH)2、Al(oH)3的阻燃机理和性能研究
温度/ ℃
图 1 Mg OH) ( 。的热 分 析 图 谱
校
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司
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十
一
燃、 抑爆 和 消烟效 果.
目前运 用 比较多 的阻 燃材 料有 无机 阻燃 剂 ( 括 包
无 机水 合金 属类 化合 物 阻 燃 、 红磷 阻燃 、 硼化 合 物 阻 燃 、 类化合 物 等)有 机 阻燃剂 ( 括 卤系 阻燃剂 、 锑 、 包 有
机 磷 系阻燃 剂 、 氮系 阻 燃 剂 等 ) 膨 胀 型阻 燃 剂 等. 、 其 中无机 阻燃 剂 以氢氧 化铝 和氢 氧化 镁 为主 , 这是 因为
上 吸热 峰 ( 8 3 0℃ ) 为脱 去结 构 水 的 吸热 效应 . 逸气 检 测 ( G 曲线 上 的 峰 面 积 为 逸 出气 中含 H 量 的 E D) O
种阻燃 剂 相 继 出 现 , 燃 材 料 的 研 究 也 越 来 越 深 阻
入 [. 2 ]
.
毒性 、 无腐 蚀性 . 氢 氧化镁 的热 分 解 温 度 高 , 始 分解 温 度 ( 图 初 如
l 2所示 ) 3 0℃ ,9 、 为 4 4 0℃分 解 完全 . 受热 分解 产 生 水, 同时 吸收 大量 热量 . 热总 量 为 4 . J mo , 吸 4 8K / l比 氢 氧化 铝 ( ATH) 高 1 , 约 7 分解 温 度高 出 1 0℃ , 4 抑 烟能 力优 于 ATH, 硬度 低 于 ATH, 有 良好 的 阻 具
广 西 民族 大 学 学 报 ( 自然 科 学 版 )
J OURNAL OF GUANGⅪ UNI RS TY F VE I OR NAT ONAL T ES I II
氢氧化镁的阻燃机理
氢氧化镁的阻燃机理1. 引言氢氧化镁是一种常见的无机化合物,具有良好的阻燃性能。
在许多应用领域,如建筑材料、电子设备和汽车等,氢氧化镁的阻燃性能得到了广泛的应用。
本文将详细介绍氢氧化镁的阻燃机理,包括其化学结构、热分解过程和阻燃效果等方面。
2. 氢氧化镁的化学结构氢氧化镁的化学式为Mg(OH)2,其结构由镁离子(Mg2+)和氢氧根离子(OH-)组成。
镁离子与氢氧根离子通过离子键相连,形成了稳定的晶体结构。
氢氧化镁的晶体结构具有层状排列的特点,镁离子和氢氧根离子交替排列形成层状结构。
这种层状结构使得氢氧化镁具有较高的比表面积和吸附能力,有利于其阻燃性能的提升。
3. 氢氧化镁的热分解过程氢氧化镁在高温下会发生热分解反应,生成氧化镁(MgO)和水(H2O)。
热分解反应的化学方程式如下:2Mg(OH)2 → 2MgO + 2H2O在热分解过程中,氢氧化镁会吸收大量的热量,使其周围环境温度降低,起到阻燃的效果。
此外,生成的氧化镁(MgO)具有良好的隔热性能,能够有效地阻止火焰的蔓延。
4. 氢氧化镁的阻燃效果氢氧化镁的阻燃效果主要体现在以下几个方面:4.1 吸热效应在热分解过程中,氢氧化镁会吸收大量的热量,使其周围环境温度降低。
这种吸热效应可以有效地减缓火焰的传播速度,提高材料的阻燃性能。
4.2 隔热效应生成的氧化镁(MgO)具有良好的隔热性能,能够有效地阻止火焰的蔓延。
氧化镁在高温下具有较高的熔点和热导率,可以吸收和传导热量,阻碍火焰的传播。
4.3 生成水蒸气热分解过程中生成的水(H2O)能够吸收大量的热量,并转化为水蒸气。
水蒸气具有较高的比热容和蒸发潜热,能够吸收更多的热量,从而减缓火焰的传播速度。
4.4 阻燃气体释放热分解过程中,氢氧化镁还会释放出一些阻燃气体,如氧气(O2)和氢气(H2)。
这些阻燃气体能够稀释火焰周围的氧气浓度,降低火灾的燃烧速度,起到阻燃的效果。
5. 氢氧化镁的应用氢氧化镁的阻燃性能使其在许多应用领域得到了广泛的应用,包括建筑材料、电子设备和汽车等。
新型阻燃剂
APP/Mg(OH)2/Al(OH)3/硼酸锌(XZnO.YB2O3.ZH2O)/IPPP新型复合阻燃剂阻燃原理:1、Al(OH)3的吸热作用 Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容,使其在达到热分解温度前吸收更多的热量,辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少,燃烧反应就会得到一定程度的抑制,从而提高其阻燃性能。
2、Mg(OH)2和APP的覆盖作用:Mg(OH)2,受热后Mg(OH)2=MgO+H2O,Mg(OH)2吸热分解,放出H2O蒸汽,既可隔离空气,又使MgO、Mg(OH)2膨胀成蜂窝状,更好地隔热。
APP受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层,碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解,另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
从而具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用,从而达到阻燃目的。
3、硼酸锌高温下分解成B2O3固体形成玻璃态无机膨胀涂层,有效地阻止可燃气体与氧结合;并且能分解产生水蒸气,起到吸热和稀释氧的作用;硼酸锌添加含卤材料燃烧产生的BX3与气相中的水结合生成HX,卤素离子能较好地阻止自由基间的链反应。
4、IPPP为液体参与合成这种新阻燃剂。
药品配方剂制备:原始数据单位:gTPR APP Mg(OH)2 IPPP60 5 10 370 10 15 480 15 20 5L9(34)正交试验设计:配方TPR APP Mg(OH)2 IPPP1 21.54 1.97 3.59 1.082 18.88 3.15 4.72 1.263 16.8 4.2 5.6 1.44 19.6 1.4 4.2 1.45 19.03 2.72 5.44 0.826 19.8 4.24 2.83 1.137 20.55 1.28 5.14 1.038 21.33 2.67 2.67 1.339 19.82 3.72 3.72 0.74 压片和成型。
IO红磷包覆技术
包覆红磷的生产及其应用红磷又名赤磷,是塑料、橡胶、树脂和合成纤维等高聚物的高效阻燃剂。
红磷本身易燃(着火点210℃),但因其受热易被氧化生成氧化磷,在高聚物燃烧时有水生成的环境中,又迅速转化为偏磷酸、磷酸和各种聚磷酸。
生成的这种混磷酸,不仅覆盖在被燃物的表面,形成隔膜,起着屏蔽环境(空气)的作用,而且由于混磷酸在较高温度下,对高聚物有很强的脱水炭化作用,易在被燃物表面形成稳定的玻璃炭化层,更进一步增强了保护被燃物的阻燃效果。
但是,红磷难以直接作为阻燃剂使用,因其易燃、易爆、化学性质活泼,易吸湿氧化成酸,并放出剧毒气体磷化氢(PH3);在高聚物中不易分散等。
因此,必须加以改性包覆方可实际应用。
目前,在发达国家,红磷表面包覆改性处理研究取得较大进展,包覆红磷已商品化。
在我国,因其应用研究不够,所以还未得到广泛应用,目前只是依赖进口来满足国内的少量需要。
我们对包覆红磷的研究,从实验室到具有一定规模的中试生产,共做了近20次的试验。
井在橡胶制品厂和塑料制品厂多次进行应用实验。
使用我们研制的无机和有机双层包覆红磷(即IO红磷)生产的矿井用阻燃抗静电橡胶和橡塑导风筒布,都表现出良好的阻燃性能,达到产品的技术标准,减少了卤系阻燃剂和三氧化二锑的用量,减弱了阻燃制品燃烧时所产生的气体对人的窒息作用。
IO红磷的性能测试见表1。
表1 IO红磷与同类产品性能比较阻燃剂性能参数含磷量(%)吸水率(%)PH3发生量(μg/g〃24h)着火点(℃)未改性红磷98 4.7 >380 240 CPA15 85 2.9 400 300IO红磷86 <1.6 1.5-3.4 340-350 从表1可见,与国外同类产品相比,IO红磷性能较好。
贮存18个月再次测试,其性能几乎无变化,表现出良好的稳定性。
1、无机包覆红磷1.1 工艺路线的选择包覆红磷有两种方法:一是制取可以作为红磷包覆材科的难溶性无机化合物饱和溶液,用红磷颗粒作为晶种,控制温度,使作为红磷包覆材料的无机化合物以红磷颗粒为核心,呈般晶析出,然后再过滤、洗涤、干燥得到产品。
硅橡胶协同氢氧化镁和红磷阻燃高抗冲聚苯乙烯的研究
硅橡胶协同氢氧化镁和红磷阻燃高抗冲聚苯乙烯的研究罗超云;林雪春;姚深;罗裕骥【摘要】研究了硅橡胶协同氢氧化镁、红磷、聚磷酸铵(APP)、硼酸锌等对高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的力学性能和阻燃性能的影响.结果表明,硅橡胶与HIPS相容性较差,加入会降低HIPS的力学性能,单独使用硅橡胶不能阻燃HIPS,但能降低HIPS的发烟量.氢氧化镁与红磷总质量分数为30%左右时,能与硅橡胶(质量分数15%)一起使HIPS的阻燃性能达到FV-0级.对比试验表明,无硅橡胶的复合物使HIPS阻燃性能至少降低一个等级,而且还产生滴落现象.%The effects of silicone rubber cooperated with magnesium hydroxide, red phosphorus, ammonium polyphosphate (APP) and zinc borate etc on the mechanical properties and flame retardancy of HIPS were studied. The results show that the compatibility of silicone rubber and HIPS is worse, and silicone rubber decreases the mechanical performance of HIPS. Only silicone rubber can not improve the flame retardancy, but reduce the smoke density. When the total amount of magnesium hydroxide and red phosphorus is about 30%, the flame retardancy of HIPS with 15% silicone rubber reaches FV-0. The comparison experiments show that the flame retardancy of HIPS retarded by copound without silicone rubber is decreased by one grade, and the HIPS follow dripping problem.【期刊名称】《现代塑料加工应用》【年(卷),期】2013(025)001【总页数】4页(P39-42)【关键词】高抗冲聚苯乙烯;硅橡胶;阻燃性;红磷;氢氧化镁;力学性能【作者】罗超云;林雪春;姚深;罗裕骥【作者单位】深圳职业技术学院应用化学与生物技术学院,广东深圳,518055;深圳职业技术学院高分子材料与精细化工技术中心,广东深圳,518055;深圳职业技术学院应用化学与生物技术学院,广东深圳,518055;深圳职业技术学院高分子材料与精细化工技术中心,广东深圳,518055;深圳职业技术学院应用化学与生物技术学院,广东深圳,518055;深圳职业技术学院应用化学与生物技术学院,广东深圳,518055【正文语种】中文高抗冲聚苯乙烯(HIPS)常应用于电子电气领域,但其易燃且发烟量大,因此必须对其阻燃、抑烟改性。
无机阻燃剂
包覆方法 按照包覆红磷的材料(囊材),红磷包覆可分为无 机包覆法,有机包覆法及无机-有机复合包覆法。 无机包覆法系以无机材料为包覆材料的方法,例如 以Al(OH)3包覆时,可将红磷悬浮于含Al2(SO4)3的 水溶液中,再加入NaOH以调节溶液的PH值,以 使生成的Al(OH)3沉积在红磷表面并形成均一而致 密的包覆层。无机包覆材料还可以是Mg(OH)2, Zn(OH)2,水合钛-钴氢氧化物等。
阻燃机理 红磷在400-500℃下,红磷解聚形成白磷,白磷 在水气存在下被氧化成粘性的磷的含氧酸,而这 类酸既可覆盖于被阻燃材料表面,又可在材料表 面加速脱水炭化,形成的液膜和炭层则可将外部 的氧、挥发可燃性物和热与内部的高聚物基质隔 开而有助于燃烧中断。 红磷在凝聚相可与高聚物或高聚物碎片作用而减 少挥发性可燃物的生成,而某些含磷的物系也可 能参与气相反应而发挥阻燃作用。
微胶囊红磷的应用 微胶囊红磷广泛用于阻燃环氧树脂(变压器封装 材料,电容器及电阻器用粘结剂和涂料)、PU (管道、贮槽的保温材料和密封材料)、酚醛树 脂(成形材料、电气零件、层压板)、PA(热熔 胶)、天然橡胶、合成橡胶(耐热软线包履料, 橡胶薄板、衬垫材料)、丙烯酸乳液(无纺布胶 料)、PVC、PE(电线包覆料、低压电器骨架材 料、热熔胶)、ABS、AS、PP(低压电器、骨 架材料及汽车配件)、不饱和聚酯、聚酯、聚缩 醛、聚碳酸酯、聚苯醚等。
微胶囊红磷的优点 阻燃效率高,对制品的物理、机械性能影响小, 且能赋予被阻燃材料较好的抗冲击性能,能改善 阻燃剂与树脂的相容性,可使红磷均匀地分散在 树脂中。 热稳定性好,可用于某些需高温加工成型的高聚 物制品,且低烟、低毒,与树脂混合时不放出 PH3,也不易被冲击引燃,粉尘爆炸危险性在为 减少。 包覆红磷在耐候性、电气性能、适用期及在被阻 燃基材中的稳定性等方面也远优于普通红磷。
添加剂与树脂的相容性
相似相容原理:一、溶解度参数相近原则:添加剂与树脂的溶解度参数相差在0.5以下视为两者相容。
此原则只适用于非极性和非结晶组分之间,除此之外准确性差。
二、极性相近原则:极性添加剂-极性树脂、非极性添加剂-非极性树脂之间相容性较好,如PVC/EV A 、PVC/NBR 、PP/EPDM共混增韧效果良好。
三、结构相近原则:如PS中含有苯环,如果选择与之共混的树脂同样含有苯环的话如PPO、ABS、AS、PPS等都有较好的相容性。
四、结晶性相近原则:即结晶能力相近原则,非晶-非晶之间的相容性最好,晶态-晶态之间相容性一般,典型的非晶-非晶组合有PVC/NBR 、PVC/EV A 、PS/PPO等。
五、表面张力相近原则:如PP/EPDM。
六、黏度相近原则:提高添加剂与树脂相容性的方法:一、无机添加剂与树脂相容性的方法:无机添加剂具有亲水性,而有机树脂具有疏水性,两者之间的相容性较差,必须对无机添加剂进行表面处理。
A:偶联剂处理:偶联剂内含有亲水基团和亲油基团,可以在无机添加剂和有机树脂之间起一个桥梁的作用。
常用的偶联剂有:(1)硅烷偶联剂,主要品种有A150、A151、A171、A172等,使用时常用水、醇或丙酮做溶剂,配成0.5-2%浓度的液体。
主要用于含二氧化硅或硅酸盐成分多的一类填料,如玻璃纤维、白炭黑、石英粉等,用量为1%左右。
(2)钛酸酯类偶联剂,主要品种有NDZ-101、OL-T99、NDZ-TTS等,主要用于碳酸钙、滑石粉、三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁、高岭土、炭黑等,用量为0.25-2%。
(3)其他还有铝酸酯类、铝钛复合类、锆类及有机铬类偶联剂。
B:表面活性剂处理:表面活性剂可分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子型四类。
C:高分子处理剂:分为非相容剂和相容剂两种;非相容剂主要包括:低聚物如无规PP、聚乙烯蜡、羧化聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚α-甲基苯乙烯、线形PF、线形EP、VLDPE及ULDPE等。
环保阻燃材料制备方法
环保阻燃材料制备方法
环保阻燃材料是指在满足使用要求的前提下,能够降低或避免火灾发生、减少火势扩散和燃烧时产生有害气体与物质的材料。
制备环保阻燃材料的方法有很多种,以下是其中一种简单的方法:
材料准备:
1. 纳米氢氧化镁(Mg(OH)2)粉末:500克
2. 高分子聚合物(比如聚丙烯、聚苯乙烯等):500克
3. 水:适量
4. 环保阻燃剂(比如硅酸铝钠等):适量
制备过程:
1. 将纳米氢氧化镁(Mg(OH)2)粉末和高分子聚合物混合均匀。
2. 加入适量水搅拌均匀,直至形成糊状物。
3. 加入适量环保阻燃剂,继续搅拌均匀。
4. 将混合物倒入模具中,压实并进行干燥。
5. 取出干燥后的制品,并进行加工。
制备好的环保阻燃材料具有良好的阻燃性能和环保性能,可以广泛应用于建筑装饰、电子产品、汽车工业等领域。
氢氧化镁阻燃剂
氢氧化镁阻燃剂燃剂氧氢化镁阻简介相对密58.33.白色粉末,Mg(OH)2,分子量重氢氧化镁简称MH,分子式℃开始分解,生成氧320。
在300℃以下稳定,度2.39。
折射率1.561-1.581溶于烯酸和铵盐溶液,℃时分解完结。
℃时分解速度最快,490化镁和水,430不溶于水、乙醇。
氢氧化镁不仅有阻燃作用,还有一眼功能,无毒、无腐蚀性,多种性能优于氢氧化铝,安全廉价,属于环保型无机阻燃剂。
阻燃机理度)发生分解吸收燃烧物表面热量到氢氧化镁在受热时(340-490阻燃作用;同时释放出大量水分稀释燃物表面的氧气,分解生成的活性氧化镁附着于可燃物表面又进一步阻止了燃烧的进行。
氢氧化镁在整个阻燃过程中不但没有任何有害物质产生,而且其分解的产物在阻燃的同时还能够大量吸收橡胶、塑料等高分子燃烧所产生的有害气体和烟雾,活性氧化镁不断吸收未完全燃烧的熔化残留物,从使燃烧很快停止的同时消除烟雾、阻止熔滴,是一种新兴的环保型无机阻燃剂。
分类阻燃剂按化学成份可以分为有机阻燃剂和无机阻燃两大类。
有机阻燃剂又分为磷系和卤系两个系列。
由于有机阻燃剂存在着分解产物毒性大、烟雾大等缺点,正逐步被无机阻燃剂所替代。
无机阻燃剂主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、氧化锑、氧化锡、氧化钼、钼酸铵、硼酸锌等,其中以氢氧化铝和氢氧化镁因分解吸可起到隔绝空气作用,其分解后氧化物又是耐高温H2O热量大,并产生物质,故二种阻燃剂不仅可起到阻燃作用,而且可以起到填充作用,它所具有不产生腐蚀性卤气及有害气体、不挥发、效果持久、无毒、无烟、不滴等特点。
活性氢氧化镁:活性氢氧化镁阻燃剂,广泛应用于橡胶、化工、建材、塑料(聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、三元乙丙橡胶)及电子、不饱PVC和聚酯和油漆、涂料等高分子材料中,特别是对矿用导风筒涂覆布、电线电缆料、矿用电缆护套、电缆整芯运输带、阻燃胶板、蓬布、PVC附件的阻燃、消烟抗静电,可代替氢氧化铝,具有优良的阻燃效果。
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方立翠 赵 均 乐 张 雅 丽 黄兆 阁
( 岛科 技 大 学 高 性 能 聚 合 物 及 成 型 技 术 教 育 部 工 程 研 究 中心 , 东 青 岛 ,6 0 2 青 山 264)
பைடு நூலகம்
摘 要 : 究 了 AIOH) , ( 研 ( 3 Mg OH)包 覆红 磷 (O份 ) 苯 乙烯 一 烯 一 烯 一 乙 烯 嵌 段 共 聚 物 ( E S / 苯 乙烯 ( S 阻 2 1 对 乙 丁 苯 S B )聚 P) 燃 性 能 的 影 响 。结 果 表 明 , ( Mg OH) 用 量 为 8 z O份 时 阻燃 级 别 达 V 2 氧 指 数 达 到 2 , 力 学 性 能 较 差 ; ( 一, 9 但 AIOH) 用 量 为 3 8 O份 时 阻 燃 效 果 不 很 理 想 , 对 力 学 性 能 影 响 较 小 ; ( 但 Mg OH) / ( e AIOH)/ 覆 红 磷 体 系 中 Mg OH) 用 量 大 于 AIOH) a6 ( 2 ( 3
现 代 塑 料 加 工 应 用
20 11年 第 2 3卷 第 2期
・ 25 ・
M 0DERN PLAS CSPR0CES NG TI SI AND APPLI CATI ONS
M ( H)/ I H)/ 覆红磷 阻燃 S B / S共 混物 g O 2A( 3包 O ESP
时 综 合 阻 燃 效 果 最 好 。阻 燃 体 系 的热 释 放 速 率 降 低 , 效 燃 烧 热 出现 峰 值 延 后 。 有
关 键 词 : 苯 乙烯 一 烯 一 烯 - 乙烯 嵌 段 共 聚 物 乙 丁 苯 氢氧化镁 氢氧化铝 红磷 无卤阻燃 协 同 效应
S B / S Fl d W i M g OH)/ ( E S P ie t l h ( 2AIOH)/ ldRe h sh r s 3 C a d P op ou
te h m a e i m hyd ox d i 8O gn s u r ie s phr t e l m e e a d nt e e o t c m p s t s a , h fa r t r a l v l f he o o ie c n rah e c V一 a t e i ie ox ge i e i 2 , ut h me h nia p op r i s s a 2 nd h lm t d y n nd x s 9 b t e c a c l r e te i b d. The l a umi um hy o d i 8 p , t fa e r t r n l v l f he o po ie i no ni dr xi e s 0 hr he l m e a da t e e o t c m st s s t v r go ey od , ut t b i ha n s g fc nt nfue e n he s o i nii a i l nc o t me h nia p op r is W he t c a c l r e te . n he c nt n of m a ne i o et g sum hy o d i m o e ha ha l i i dr xi e s r t n t t of a m n um hy o d n dr xi e i m a e i gn sum
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