红磷和包覆红磷阻燃剂简介 ????DATE: 2020-12-15 21:15

红磷阻燃剂和包覆红磷阻燃剂简介
红磷阻燃剂和聚磷酸铵是磷系阻燃剂中具有独特性能的两种阻燃剂。随着近年来膨胀型阻燃剂的发展,聚磷酸铵已成为其中不可或缺的重要组分,而红磷由于其优异的阻燃、低毒性能和与多种阻燃剂的协同作用,成为非卤阻燃剂中的重要品种。红磷由于仅含有磷元素,因此比其他磷系阻燃剂阻燃效率高、添加量低,较少降低材料的力学性能。红磷作为阻燃剂缺点也较突出:
 
 ?、俸炝自诳掌泻苋菀孜账?,生成磷酸、亚磷酸等物质,因此红磷在聚合物中经过较长时间后,制品表面的红磷吸潮氧化,使制品表面被腐蚀而失去光泽和原有的性能,并慢慢向内层深化,尤其对电子组件的绝缘性能影响更大。
 
 ?、诤炝子胧髦嫒菪圆?,不仅难以分散,而且会出现离析沉降,使树脂的黏度上升,给树脂的操作带来困难,导致性能下降。
 
 ?、酆炝壮て谟肟掌哟サ墓讨?,除生成各种酸外,还会释放出有剧毒的PH3气体。
 
 ?、芎炝滓孜寤魉?,干燥的红磷粉尘有燃烧及爆炸危险。
 
 ?、莺炝椎淖虾焐资贡蛔枞嘉镒派?。
 
  为了克服以上缺点,将红磷用有机物或者无机物包覆起来,为包覆红磷阻燃剂。红磷包覆按照包覆的材料分为三种:无机包覆、有机包覆、有机-无机复合包覆。无机包覆法是以无机材料为包覆材料的方法,例如以氢氧化铝包覆时,可将红磷悬浮于含硫酸铝的水溶液中,再加入氢氧化钠调节溶液的pH值,以生成氢氧化铝沉淀在红磷表面并形成均一而致密的?;げ?。无机包覆红磷阻燃剂在着火点、吸湿性和PH3发生量等方面都得到了不同程度的改善,但仍与树脂兼容性差,着火点不够高,仍产生一定量的PH3。
 
无机包覆材料还可以是氢氧化镁、氢氧化锌等。有机包覆法是以有机物包覆红磷,目前多采用热固性树脂,如环氧树脂进行包覆。有机-无机复合包覆是指先包覆一层无机物,再包覆一层有机物。包覆红磷对制品的物理、机械性能影响小,赋予被阻燃材料较好的抗冲击性能,改善了与树脂的兼容性;同时包覆红磷的热稳定性好,可用于某些需要高温加工成型高聚物制品,且低烟、低毒,与树脂混合时不放出PH3,也不易被冲击引燃,粉尘爆炸危险性大为减少;此外包覆红磷在耐候性、电气性能、稳定性等方面也有较好表现。除包覆外,铝锌也能降低红磷氧化速度。金属氢氧化物是红磷氧化的抑制剂,因此红磷中常常加入氢氧化铝以使红磷稳定化。
 
红磷的阻燃效果与被阻燃物有关。例如红磷阻燃非含氧聚合物HDPE的氧指数与红磷的用量成正比,而阻燃含氧聚合物PET的氧指数与红磷用量的平方根成反比。红磷在聚合物的用量有一极限值,通常在8%~10%之间,用量再高可能引起阻燃性能的下降。红磷虽然有较高的阻燃效率,但单独使用红磷很难达到阻燃要求,所以通常与其他阻燃剂配合使用。聚酰胺是红磷阻燃的主要对象之一。
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