磷系阻燃剂基本知识

磷系阻燃剂基本知识

有机磷系阻燃剂主要产品有磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯类的特点是具有阻燃与增塑双重功能。含磷无机阻燃剂主要产品有红磷阻燃剂、磷酸铵盐、聚磷酸铵等。红磷的阻燃效果比磷酸酯类的阻燃效果更好。其用量也在增加。含磷无机阻燃剂因其热稳定性好、不挥发。不产生腐蚀性气体、效果持久、毒性低等优点而获得广泛的应用。

磷系阻燃剂中有机磷系品种大多是油状,在高聚物加工过程中不易添加,一般在聚氨酯泡沫、软PVC、变压器油、纤维素树脂、天然和合成橡胶中使用。而无机磷系中的红磷,由于是纯阻燃元素,所以阻燃效果好,应用面较广,但它色泽鲜艳,因而应用受到部分限制。红磷的应用要注意微粒化和表面包覆(胶囊化),这样使它在高聚物中分散性好,与聚合物的相容性好,不易迁移,能保持高聚物的难燃性能长久。另外,聚磷酸铵的聚合度是决定上述两种产品质量的关键,聚合度越高,阻燃防火效果越好,国内已经有聚合度超过100的产品,而国外APP(聚磷酸铵)的聚合度在500以上已是常见。

常见的磷系阻燃剂有：

TTBNP：（三（2，2-二溴甲基-3-溴丙基膦酸脂）），其分解温度在280度，可以适用于大部分塑料的加工。

TPP：三苯基膦酸脂，常用在酚醛树脂，PVC，涂料中等。有良好的耐热，耐水，耐油等性能。

RDP：间苯二酚双膦酸脂，耐热性好，可以在300度下稳定，用于工程塑料。

BPAPP：双酚A二（二苯基）膦酸脂

BBC：双酚A二（二甲基）膦酸脂

膨胀型阻燃剂基本知识

膨胀型阻燃剂是近年来开发的以磷、氮为主要组成的阻燃剂，含这类阻燃剂受热时表面能形成一层致密泡沫炭层起到隔热、隔氧、抑烟又能防止熔滴；具有良好的阻燃性能。我国自1992年就开始有研究成功的报告，至今有多个研究单位从事这方面的开发，但仍未见工业规模的生产报道。

一直没有达到规模生产的原因可能有两个：一是产品中留有尚未反应的无机酸反映在阻燃制品表面有吸潮现象；另外一个就是膨胀型阻燃剂是一些大分子化合物合成；其最后一步是固相反应，它的传质、传热过程太复杂而至今工业化有一定困难。最后关于无机阻燃剂需要说明的是历来有人将三氧化二锑归于这一类，但严格来讲三氧化二锑本身不是阻燃剂，它只是与卤素类阻燃剂合用的协效剂。氢氧化铝、氢氧化镁是无机阻燃剂中的主力军，尤其当某些领域内提倡无卤阻燃时，它们就会成为第一选择。由于无机阻燃剂需要添加的量很大，在某些特殊的情况下会超过高聚物本身的量，因此势必对高聚物的物理机械性能产生非常大的影响这就要求对无机阻燃剂作出处理即微粒化、表面活化。

微粒化的目的是让它们在高聚物中分散均匀在体相中处处起到阻燃作用。实验证明要达到同一阻燃标准，微粒化可适当减少用量。另外表面活化就是为了使无机阻燃剂与高聚物之间相容性好这样可以减轻由于大量无机阻燃剂加入而使高聚物本身机械强度的下降。最近有些文章谈及无机纳米粒子的阻燃优越性。我们的工作经验认为这些纳米粒子的添加或许对改善机械强度有好处但对阻燃性能不会有太大影响。因为无机阻燃剂阻燃机理是通过受热分解释放水蒸气来降低体系温度同时水蒸气又稀释了可燃性气体来达到阻燃效果它是以水蒸气的量来决定它的阻燃效果因此与阻燃剂的量有关与阻燃剂是否纳米粒子无关一般来讲无机阻燃剂的粒径分布在2-5缪米之间已足矣。

阻燃剂知识普及

1 十溴二苯醚

十溴二苯醚使用量在溴系阻燃剂中使用量最大。由于十溴二苯醚的生产在很长时间内不会停止，在我国其生产量年递增速率最快，预计今年将生产近二万五千吨。由于出口量不会发生明显的变化，因此，十溴二苯醚将面临供大于求的局面。目前国产的十溴二苯醚的品质与进口产品相比，缺点在于游离溴含量较多，铁杂质含量高以及长期储存稳定性较差。尽管作了一些改进，但还需做好产品后处理，才能在品质上与进口产品媲美。

2 八溴醚

我国八溴醚的质量基本上与国外相当，但要注意改进产品的形状，国外已从传统的粉末状改变为颗粒状，近两年来国内主要厂家也已生产出颗粒状八溴醚，取得可喜进步。

3 六溴环十二烷

六溴环十二烷的热稳定性影响到它在阻燃制品加工过程中的使用效果。但耐热型六溴环十二烷在一般高聚物加工温度时能保持稳定的结构，并且一旦燃烧不会产生太多的烟雾。此外，六溴环十二烷的粒径分布应在较稳定的范围内，过大的粒径分布会影响它的使用效果，这是我国六溴环十二烷要改进的方面。

4 四溴双酚A

我国生产的反应型阻燃剂主要品种为四溴双酚A。如果用进口的双酚A通过溴化来制成产品，往往质量要高于用国产双酚A原料的产品，但耐喷霜性、耐热性、加工性和卫生安全性高的四溴双酚A衍生物，如四溴双酚A碳酸酯齐聚物等目前国内还没有生产。

5 十溴二苯乙烷

由于十溴二苯醚之争，迫使国内外阻燃研究领域的科研人员寻找它的替代品。美国雅宝公司首先推出的十溴二苯乙烷且生产工艺已日趋完善。在我国，十溴二苯乙烷已于2002年年底以工业规模试验成功，今年已开始批量投入市场。十溴二苯乙烷与十溴二苯醚的分子量和含溴量相当，因此阻燃性能基本一致，然而十溴二苯乙烷的耐热性、耐光性以及不易渗析的特点都优于十溴二苯醚，最可贵的是其阻燃的塑料可以回收使用，这是许多溴系阻燃剂所不具备的特点。此外，它的使用不会产生议论纷纷的多溴代二恶瑛的问题。因此，十溴二苯乙烷的研制成功，颇受国内阻燃材料生产厂家的欢迎。由于它可以取代国外同类产品，迫使国外产品在中国市场的销售价格大大降低(降幅达50%)，目前的价格仅比十溴二苯醚高出3000元/吨。十溴二苯乙烷以其优良的性能，在阻燃剂市场非常具有竞争力，是一种有广泛

应用前景的阻燃剂。

6 溴化环氧树脂

阻燃用溴化环氧树脂的研制成功使热固性树脂的阻燃技术有了最佳的选择。以前我国生产的溴化环氧树脂含溴量低、分子量小，是作为绝缘灌封材料，大多数用于覆铜板行业。而去年研制成功的阻燃用溴化环氧树脂是与前者结构不同的含溴量高、分子量大的含溴环氧聚合物阻燃剂，是一种白色或者近白色粉末，具有较高的热稳定性和热老化性能、良好的加工性、无喷霜现象(无渗析)、紫外稳定性较高且无腐蚀性。

根据不同用户的需要，它可以合成为分子量不同（分子量为6000左右、10000左右、20000左右、30000左右)的产品，根据被阻燃处理对象高聚物的分子量来选择相匹配的溴化环氧树脂，可达到最佳的阻燃效果以及优良的综合性能。目前，该产品在我国的生产替代了国外同类产品，迫使国外同类产品在中国的销售价格下调。