磷系阻燃剂阻燃PBT复合材料的研究进展
磷系阻燃剂阻燃PBT复合材料的研究进展
赵婉;何敏;张道海;秦舒浩;于杰
【摘要】The inorganic phosphorus flame retardant agent (such as red phosphorus, phosphate)and organic phosphorus flame retardant agent (such as phosphonic acid salt, phosphate)were introduced,and the mechanism of the phosphorus flame retardant agent retarded
poly(butylene terephthalate)was expounded.Research progress of phosphorus flame retardant retarded poly(butylene terephthalate)has been reviewed in recent years.%介绍了无机磷系阻燃剂(如红磷、磷酸盐)和有机磷系阻燃剂(如次膦酸盐、磷酸酯)，并且阐述了这些磷系阻燃剂阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯的阻燃机理，综述了近几年来磷系阻燃剂阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯的研究进展。
【期刊名称】《现代塑料加工应用》
【年(卷),期】2016(028)005
【总页数】4页(P48-51)
【关键词】无机磷系阻燃剂;有机磷系阻燃剂;聚对苯二甲酸丁二醇酯;复合材料;进展【作者】赵婉;何敏;张道海;秦舒浩;于杰
【作者单位】贵州大学材料与冶金学院，贵州贵阳，550025; 国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心，贵州贵阳，550014;贵州大学材料与冶金学院，贵州贵阳，550025; 国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心，贵州贵阳，550014;贵州大学材料与冶金学院，贵州贵阳，550025; 国家复合改性聚合物材料工程技
术研究中心，贵州贵阳，550014;贵州大学材料与冶金学院，贵州贵阳，550025; 国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心，贵州贵阳，550014;贵州大学材料
与冶金学院，贵州贵阳，550025; 国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心，
贵州贵阳，550014
【正文语种】中文
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是半结晶热塑性聚合物，具有较高的机械强度、耐化
学性和优良的易加工成型性等[1]，主要应用于电子电器、汽车工业和办公器械等
领域。然而，PBT极限氧指数为20%～22%，在空气中极易燃烧,燃烧时表面较难形成炭层，伴随着熔滴现象，易使火焰蔓延。因此，提高PBT的阻燃性是其得到
广泛应用的一个重要环节。最早应用于阻燃PBT的阻燃剂以卤系阻燃剂为主，阻
燃效果优异，对材料的力学性能影响较小，但是卤系阻燃剂在燃烧时会释放出有毒、腐蚀性气体，对环境和人的危害较大，故无卤或低卤阻燃剂的研究和开发成为现今必然趋势。其中，磷系阻燃剂是现今应用前景最广的一种环境友好型无卤阻燃剂，其对含氧聚合物(如聚酯、聚酰胺和聚醚等)有很好的阻燃效果。在阻燃聚酯时，磷系阻燃剂类似于膨胀性阻燃剂发挥着凝聚相成炭和部分的气相阻燃机理，降低了热释放速率和有毒、腐蚀性和可燃气体的产生。
聚合物PBT主要由碳、氢元素构成，因此它是易燃物。当外界的热源导致PBT材料表面温度逐渐升高到一定值时，PBT会降解，产生自由基和形成游离的氢原子。自由基与氧气作用产生更多的自由基，游离的氢原子可以使链段形成稳定的两个分子，其中一个是含碳碳双键的，碳碳双键反应活性较高，易参加氧化反应，均加速PBT基体降解，同时生成挥发性可燃的小分子气体。当温度达到燃烧反应的活化
能时，材料燃烧，释放更多的热量，热释放量达到某一水平时，在固相中引发新的PBT基体的降解，产生更多的可燃性气体。根据国内外对热塑性聚酯PBT热降解
的研究得出，PBT降解有两种途径，其中主要是PBT分子链开始由过渡的六元环
经过酰氧键断裂，形成端羧基和端羟基的对苯二甲酸和1,4-丁二醇，随着温度升高，热降解的进行，最后PBT热降解形成的挥发性产物有丁二烯、四氢呋喃、苯
甲酸丁酯、苯甲酸、二氧化碳和一氧化碳；或者PBT由过渡六元环直接经分子内
或分子间的β-CH的转移进行降解形成这些产物[2]。GALLO E等[3]在研究PBT
热降解过程中提出在低于290 ℃时，PBT基体中有环状低聚物生成，为链-环平衡机理；在更高的温度下，PBT开始降解，为β-CH转移和PBT开链机理。其中，
β-CH的H转移很易接受其他β-CH的H，故PBT降解生成丁二烯，这个过程与
形成含有对苯二甲酸酐的PBT低聚物存在竞争，但是在270～350 ℃时形成含有
对苯二甲酸酐的PBT低聚物的过程被抑制，在400 ℃时PBT降解生成含PBT低
聚物酸酐并产生四氢呋喃。
磷系阻燃剂是一种最重要的、应用最广泛的阻燃剂，可以分为无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂两大类。一般无机磷系阻燃剂包括聚磷酸铵盐、红磷和磷酸铵盐等；有机磷系阻燃剂包括次膦酸盐、磷酸酯、氧化磷及磷多元醇等。磷系阻燃剂主要是凝固相阻燃，对聚合物基体分解阶段起主要阻燃作用。其阻燃机理大致是磷系阻燃剂热降解产生焦磷酸盐(或酯)，释放水蒸气降低燃烧温度和稀释可燃气体浓度，然后进一步催化聚合物基体脱水炭化形成炭层，降低材料质量，减小速率，隔热隔氧，保护内部基体，从而阻止燃烧的进行。而且同时磷系阻燃剂具有气相阻燃机理，它能挥发到气相中形成含磷活性自由基，如PO2·，P O·和HPO·等，这些自由基能捕捉氢氧自由基和氢自由基，平均反应活性是Cl·的10倍，Br·的5倍[4]。虽然单独使用磷系阻燃剂已经能够提高材料的阻燃性能，但是现今多用磷系复配氮系阻燃剂协同阻燃PBT。
红磷是由P4分子组成，P4有一个键断开使其聚合，形成一种无机高分子聚合物。由于全是磷元素组成，故磷系阻燃剂具有高效阻燃性。在加入红磷的聚合物燃烧时，
红磷会经历一系列的化学变化形成又黏又薄的聚偏磷酸膜，覆盖在聚合物基体的表面，对聚合物(特别是含氧聚合物)可按形成碳正离子形式进行催化脱水，从而起到较好的阻燃作用[5]。然而，红磷阻燃剂虽有无毒、阻燃性高等优点，但是在实际
应用中也存在一些弊端，故目前普遍采用微胶囊技术对红磷阻燃剂进行表面处理或对其进行阻燃复配使用[6]。
蔡挺松等[7]用15份红磷包覆阻燃PBT测得极限氧指数增加到32.5%，分析其原
因是红磷与PBT的酯基发生反应，导致基体热降解后挥发物减少并促进成炭；或
者红磷在燃烧中变成磷酸，磷酸之间可以进一步脱水，最后形成聚偏磷酸强脱水剂，促进PBT基体表面形成炭层，从而达到阻燃效果。BALABANOVICH A I等[8]用
质量分数12.5%红磷和质量分数3%三聚氰胺三烯丙酯(TAC)阻燃PBT，并用
60Co-γ射线辐射TAC进行交联PBT，测得极限氧指数从24.3%增加到31.0%，在燃烧测试中没有熔滴现象，UL94达到V-1级。由热重分析可知红磷促进了基体的芳构化和炭化；通过31PNMR谱图分析得知残留炭层中有化学的磷键，即红磷与基体PBT参加了反应。
次磷酸盐是近几年来广受关注的一种环境友好型磷系阻燃剂，它与次膦酸盐具有相似的结构，对尼龙、聚酯有较好的阻燃效果，并且合成简单、原料易得，且阻燃成本较低。
徐建中等[9]利用共沉淀法合成了次磷酸盐铝[Al(H2PO2)3]、次磷酸镧
[La(H2PO2)3]和次磷酸铈[Ce(H2PO2)3]，并将这些次磷酸盐应用于PBT阻燃中，质量分数25%次磷酸盐加入PBT中，极限氧指数明显提高，PBT/La(H2PO2)3和PBT/Al(H2PO2)3的垂直燃烧等级分别达到UL94 V-0级和V-1级；通过热重-质谱联用(TG-MS)探讨其阻燃机理得出次磷酸盐的加入导致PBT提前降解，PBT的
热稳定性降低，使PBT基体表面易形成难燃的炭层从而起到较好的阻燃作用，如
Al(H2PO2)3提高了基体的成炭率并且CO2的释放量减少，这是由于其分解产生
的焦磷酸铝在PBT表面形成一层液态保护膜，起到了隔氧隔热的作用，同时也抑制了可燃性气体的逸出。
有机次磷酸盐主要指有机膦酸盐和有机次膦酸盐，其中，次膦酸盐可用于热塑性塑料阻燃，阻燃用量少，阻燃效果好，对材料力学性能影响小，在电器产业上有很大的应用前景。烷基次膦酸盐是现今应用比较广的有机次膦酸盐阻燃剂，其兼有磷系阻燃功能和金属阳离子的抑烟效果，并且在基体中容易分散均匀，对材料的力学性能影响较小。最后，烷基次膦酸盐与含氮化合物[如三聚氰胺玻尿酸酯(MCA)、磷酸铵和聚磷酸铵等]有较佳的协同阻燃作用，以增强基体材料的阻燃效果；或者在烷基次膦酸盐上直接引入其他基团以增加阻燃性。
陶国良等[10]在以二乙基次膦酸铝(AlPi)作为阻燃剂，三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)为协效剂阻燃PBT的研究中指出，单独使用质量分数20% AlPi阻燃PBT时，材料能通过UL94垂直燃烧V-0级，极限氧指数为41%；若添加质量分数5% MPP和质量分数10% AlPi阻燃PBT时，材料能通过UL94垂直燃烧V-0级，同时阻燃剂的添加量减少。通过热重分析和扫描电镜分析表明，AlPi与MPP之间有协同阻燃作用，能促进PBT提前降解成炭形成更加质密连续的炭层。徐应林[11]在磷基阻燃剂对PBT阻燃性影响的研究中得到MPP高温下易汽化，主要起气相阻燃作用，因此，单独使用MPP阻燃PBT，燃烧后残渣较少，不能达到阻燃效果；而AlPi由于结构原因，燃烧后残渣几乎不变，易在PBT表面形成膨胀炭层；当质量分数5% MPP和质量分数13% AlPi阻燃PBT时，残渣量比PBT/AlPi体系的残渣量少，UL94测试能达V-2级；若同时再添加质量分数5%聚醚酰亚胺树脂，燃烧时间短，无熔滴，残渣量比PBT/AlPi体系多，可达V-0级，这表明AlPi主要起凝聚相阻燃，高温脱水，形成强酸，促进PBT炭化，形成炭层，而聚醚酰亚胺具有焦化作用，使材料表面形成更致密的炭层。
BREHME S等[12]在研究AlPi阻燃PBT的机理中得到，质量分数20% AlPi阻燃
PBT时，极限氧指数为45.4%，UL94达到V-0级，热释放速率峰值和总热释放
量均大幅度减小；通过热重分析和傅里叶红外光谱研究气体和固相的变化，分析得出PBT/AlPi的第一步热降解结束后有二乙基次膦酸生成，第二步热降解时有乙烯、二乙基次膦酸、苯甲酸、苯甲酸丁酯、CO2和CO生成，故气体中有含磷化合物，推测有气相阻燃机理；而且PBT/AlPi分解途径中有羧酸膦酸盐中间物生成，这些盐使燃烧质量损失减少，促进基体表面成炭，大部分存在磷固相中，对固相阻燃起到有效作用。王昊等[13]用含酰胺基的次膦酸金属盐阻燃PBT指出，这种次膦酸
盐阻燃剂实现了磷-氮-金属的协同效应，质量分数20% 含酰胺基的次膦酸金属盐(Mg,Al,Zn)可使PBT基体材料的极限指数增加到39.5%，垂直燃烧达到 UL94的
V-0级。经过傅里叶红外光谱和热重分析得到，加入含酰胺基的次膦酸铝能有效提高PBT的起始分解温度，降低热分解速率，提高其残炭率，其中残炭中以含碳、
磷元素为主，故含酰胺基的次膦酸铝主要以凝聚相阻燃为主。
早期的有机磷酸酯大多为液体，易挥发，耐热性差，并且小分子磷酸酯易溶于水，故在其用于阻燃时，阻燃效果不明显甚至会影响材料的力学性能。针对这些缺陷，国内外发展了磷酸酯阻燃剂，部分已经工业化。现在有机磷酸酯阻燃剂是磷系阻燃剂中常见的一种阻燃剂，它资源丰富，品种多，价格低廉，广泛应用于电子电器、建筑、纺织、印染等领域，与聚合物基体材料相容性好，耐水、耐候、耐热以及耐迁移等特点，并且具有持久阻燃效果，可作为环氧树脂、聚乙烯、尼龙、聚酯、聚苯乙烯等物质的阻燃剂。
XIAO J等[14]在三苯基磷酸酯(TPP)与三聚氰胺(MA)协同阻燃PBT的研究中指出
添加质量分数10% MA和质量分数20% TPP阻燃PBT时，极限氧指数从20.9%增加到26.6%，UL94达到V-0级。其中，由扫描电镜观察其断裂面发现MA-TPP均匀地分散在PBT基体里；差示扫描量热仪分析发现材料的熔融温度降低，
结晶温度比纯PBT的高，表明阻燃剂与PBT有较好的相容性；热重分析的结果表
明MA-TPP与PBT之间有相互作用，促进PBT成炭；由动态红外光谱和热解/气相色谱/质谱分析得出MA-TPP可以改变PBT的降解机理及气相和凝聚相降解产物的组分。高峰[15]用三氯氧磷、季戊四醇(PER)和4,4'-二氨基二苯基甲烷(DDM)合成季戊四醇磷酸酯(PEAP)，并用PEAP/MCA协同阻燃PBT，通过分析得出PEAP/MCA协同阻燃体系与PBT有较好的相容性，相态分布均匀，而且
PEAP/MCA协同阻燃体系的加入影响了PBT的结晶行为，其拉伸强度和缺口冲击强度相比于溴类阻燃体系均有大幅度提高；PEAP的加入有利于PBT表面形成较厚的炭层，MCA释放出的气体填充于炭层形成分布较均匀的小孔腔，形成蜂窝状的炭层起到保护内层基体和隔绝空气的作用。BALABANOVICH A I[16]用双酚A 双(磷酸二苯酯)(BDP)低聚物为阻燃剂阻燃PBT，材料的极限氧指数增加；由热重分析和傅里叶红光谱分析分解后的固相得知，BDP改变了PBT的降解机理和炭层的结构，诱导PBT基体中形成聚芳酯的结构，其中有一部分BDP残留在PBT基体中；并且材料降解后的气相中有磷酸三苯酯、酚和烷基酚生成。
在无卤阻燃剂中，磷系阻燃剂成为现今的主要阻燃系列之一，它无卤、无毒、高效性阻燃，从而备受青睐。同时，PBT为含氧聚酯，含磷阻燃剂对其阻燃的机理一般为凝聚相阻燃和部分气相阻燃，含磷阻燃剂对其阻燃效果极佳。为了减小添加的阻燃剂对PBT基体综合力学性能的影响和提高PBT基体材料的阻燃性，多以含磷阻燃剂与含氮阻燃剂复配协同阻燃PBT，以提高材料的使用性能。其中有机磷系阻燃剂阻燃效果与PBT基体的相容性好，阻燃效率高，对材料的综合力学性能影响小，并且新型合成的含磷有机阻燃剂种类也日益增多，极大地扩展了磷系阻燃剂的应用前景。
阻燃剂的研究进展
阻燃剂的研究进展 摘要：本文主要介绍阻燃剂的分类，阐述各类阻燃剂的阻燃原理及优缺点，目前阻燃剂的市场情况及阻燃剂在国内外的研究进展。 关键词：阻燃剂阻燃机理市场研究进展 一、引言 据公安局消防局统计，2011年，全国共接报火灾125402起，死亡1106人，受伤572人，直接财产损失18.8亿元，由此可以看出火灾引起的损失非常巨大，因此，阻燃剂是有机材料的重点研究方向。粗略估计，全球65%-70%的阻燃剂用于塑料，20%用于橡胶，5%用于纺织品，3%用于涂料，2%用于纸张及木材。由此可以看出，阻燃剂大部分应用于塑料行业。 二、阻燃剂的介绍 2.1 无机阻燃剂 无机金属氢氧化物阻燃剂：主要有氢氧化铝和氢氧化镁两类。目前为了进一步提高氢氧化铝的阻燃性能，对其进行了一些处理，如表面活性化、超细化、大分子键合处理以及复合化等。其反应机理如下：该反应是吸热反应，使体系的温度下降，水在此温度下变成水蒸气，又可冷却和稀释受热分解产生的可燃性气体和氧化剂，而氧化铝的残渣又是优良的导热体，可增加燃烧区热量的排出。经过表面改性处理的氢氧化铝和氢氧化镁，其阻燃性能和被阻燃基材的抗拉强度、伸长率等与处理前相比有大幅提高。 无机磷系：包括聚磷酸铵、磷酸、红磷等，其阻燃机理既有气相机理，又有凝聚相机理，但以凝聚相机理为主。在燃烧时发生以下变化：磷化合物-磷酸-偏磷酸-聚偏磷酸，聚偏磷酸玻璃体不仅覆盖于燃烧体表面，形成保护膜，能隔绝氧气、起阻燃作用。 膨胀型石墨阻燃剂：膨胀型石墨（EG）是一种近期发展起来的无卤无机膨胀型阻燃剂，其作用机理为：EG膨胀时吸收大量的环境热量，一方面通过膨胀窒息、覆盖形成隔离膜中断链反应，达到热量缓释的效果；另一方面本身不燃，并能够吸收环境热量，EG是多种阻燃机理集于一身的优良的阻燃剂。 其它一些无机阻燃剂或消烟剂：硼类阻燃剂是近年来发展较快的一类多功能阻燃剂。主要有五硼酸铵、偏硼酸钠、氟硼酸铵、偏硼酸钡和硼酸锌等；锑系阻燃剂是一种重要的阻燃增效剂。可单独使用亦可复合使用，尤其是与卤系阻燃剂并用时可大大提高卤系阻燃剂的效能，是卤系阻燃剂中不可缺少的协同剂；钼类化合物是人们发现最好的抑烟剂，使钼类化合物的开发与应用成为目前阻燃剂领域的新热点。
有机磷酸酯阻燃剂污染现状与研究进展
有机磷酸酯阻燃剂污染现状与研究进展 有机磷酸酯阻燃剂污染现状与研究进展 一、引言 随着现代科技的迅猛发展和工业生产的不断增加，阻燃剂的需求量也在持续增加。有机磷酸酯阻燃剂作为一类高效、常用的阻燃剂，应用范围广泛，但同时也带来了环境污染的问题。本文旨在探究有机磷酸酯阻燃剂的污染现状与研究进展，以期为相关领域的研究和治理提供参考。 二、有机磷酸酯阻燃剂的应用与污染源 有机磷酸酯阻燃剂具有良好的阻燃性能，广泛应用于建筑材料、电子电器、家具、汽车等领域，为提高物品的阻燃性能起到了重要作用。然而，有机磷酸酯阻燃剂的广泛应用也导致了环境中的污染。 有机磷酸酯阻燃剂的污染主要源自两个方面：一是其生产与使用过程中的排放，二是产品在使用和废弃后的释放与迁移。 1. 生产与使用过程中的排放 有机磷酸酯阻燃剂的生产过程中可能会产生一些有毒、难降解的副产物，如六溴环十二烷（HBCD）和氯代酚等。这些副产物在生产过程中会通过废水和废气排放至环境中，造成水土污染和大气污染。 除了生产过程中的排放，有机磷酸酯阻燃剂在使用过程中也存在挥发和渗透的问题。例如，在电子电器领域，电路板中使用的阻燃剂可能会逐渐释放出有机磷酸酯阻燃剂到环境中，导致环境中的污染。 2. 产品使用和废弃后的释放与迁移 有机磷酸酯阻燃剂在产品使用过程中，由于温度变化、摩擦磨
损等原因，会逐渐释放出来，并在环境中迁移。例如，室内装修中使用的含有有机磷酸酯阻燃剂的涂料、地板等，会在使用过程中逐渐释放出来，进而污染室内空气和土壤。 产品废弃后的有机磷酸酯阻燃剂也可能对环境造成污染。许多含有有机磷酸酯阻燃剂的废弃物通常被认为是危险废物，如果不经过安全处理，就可能对环境造成严重污染。 三、有机磷酸酯阻燃剂的环境效应与风险 有机磷酸酯阻燃剂在环境中的存在和迁移可能对生态环境和人类健康产生潜在的风险。 1. 生态风险 有机磷酸酯阻燃剂可能对水体生态系统产生困扰。一些研究发现，有机磷酸酯阻燃剂会对水生生物产生毒性影响，如抑制生物生长、导致畸形发育等。 此外，有机磷酸酯阻燃剂在土壤中的存在也可能对土壤生态系统造成潜在的风险。一些研究发现，有机磷酸酯阻燃剂可能导致土壤微生物的死亡和种群结构的改变，进而影响土壤中其他生物的生存和生态功能。 2. 人体健康风险 有机磷酸酯阻燃剂被普遍认为是可能对人体健康产生潜在风险的物质。一些研究发现，有机磷酸酯阻燃剂在人体内具有一定的蓄积性，并可能对神经系统、内分泌系统和免疫系统产生不利影响。 四、有机磷酸酯阻燃剂的治理与减排策略 为了减少有机磷酸酯阻燃剂的污染，需要采取一系列治理与减排策略。 1. 生产过程中的污染控制 在有机磷酸酯阻燃剂的生产过程中，需要加强废气和废水的处
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。 2007，无卤环保阻燃剂，任重道远... jimzhouqh 2007-10-22 00:23 聚烯烃的无卤阻燃技术研究 聚烃类高分子材料是一种易燃材料，用其制作的电线电缆，在高压、热源等条件下容易引起火灾，而火焰会沿着电线迅速蔓延到整个电线载路。含卤聚合物或与含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物具有优良的阻燃性能，曾作为阻烯材料被广泛应用。但是，火灾发生时，这类含卤阻燃材料会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，造成成二次危害。为此，开发新的阻燃体系，研究燃烧时发烟量小，不产生有毒、腐蚀性气体的无卤阻燃烯烃是很有必要的。无卤阻燃添加剂主要以磷系化合物和金属氢氧化物为主。这两类化合物，燃烧时不挥发、不产生腐蚀性气体，被称为无公害阻燃剂，在国外已得到深入的研究和广泛应用。无卤阻燃剂种类及其作用原理高分子材料的燃烧的燃烧是一个包括热、氧、可燃材料三个要素的复杂过程。从原理上讲，只要减缓或阻止其中一个或几个要素，就可达到阻燃的目的。无卤添加阻燃剂不但可以起到稀释可燃材料浓度的作用，更重要的是，可以通过自身吸热脱水或促使材料脱水，吸收燃烧产生的热量，降低燃烧材料表面温度，达到阻止材料继续燃烧的目的。有些阻燃剂在自身脱水后形成一种不燃的隔音层或使可燃表面炭化，隔离可燃材料与空气的接触，从而起到阻燃的目的。磷系阻燃剂磷系阻燃剂分开无机和有机磷阻燃剂。 无机磷阻燃剂主要以红磷、磷酸盐及磷-氮基化合物为主；有机磷系阻燃剂主要以磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯为主。此外，还有多种磷取代基的化合物、多聚物、齐聚物以及多种磷-氮键化合物，故磷系阻燃剂种类非常多。磷系阻燃剂是弱的火焰抑制剂，对聚合物阻燃作用主要以凝聚相阻燃为主。磷系阻燃剂在凝聚相方面的阻燃作用在于磷系化合物受热后首先分解为磷酸，磷酸是一种很好的脱水催化剂，办公而促使聚合物脱水炭化。在受强热时，磷酸聚合为聚磷酸，它是一种更强的脱水催化剂。磷酸脱水后所生成的焦炭层呈石墨状，能隔阻内部聚合物与氧化接触，焦炭层导热性差，使聚合物与热源隔绝，减缓了热分解，从而起到阻燃的作用。膨胀型多聚磷酸铵是近年研究较多的一种阻燃剂。其阻燃机理是：燃烧时，膨胀型阻烯剂和各组分之间发生一系列化学反应，并在聚合物表面形成一泡沫炭层，此层在凝聚相中不但能隔热、隔氧及防熔滴，而且还可改善磷系阻燃剂发烟量大缺点。日本将这种膨胀型阻燃剂用在聚烯烃类化合物中取得很好的效果，并有多项专利相继问世。 其中，Kanaoka,Kunio等的专利表明，采用聚磷酸铵阻烯剂对乙烯—丙烯共聚物进行阻燃，可使氧指数达到31.3/我中国中山大学的廖凯等人以多聚磷酸铵为阻燃剂，在发兆剂三
磷系阻燃剂TCPP的合成及应用
磷系阻燃剂TCPP的合成及应用 磷系阻燃剂TCPP，全称为三氯丙烷磷酸酯，是一种常用的磷系阻燃剂，广泛应用于聚合物、聚氨酯、涂料、粘合剂等材料中。它具有优异的阻燃性能，可以有效地提高材料的耐火性能，降低燃烧时释放的烟气和毒气，在工业生产和民用领域中发挥着重要的作用。下面将对TCPP的合成及应用进行详细介绍。 一、磷系阻燃剂TCPP的合成 1. 原料准备：合成TCPP的原料主要包括三氯丙烯、磷酸和氯化磷。其中，三氯丙烯是合成TCPP的重要原料，而磷酸和氯化磷则是磷酸酯化合物的常用反应试剂。 2. 反应步骤：TCPP的合成通常采用磷酸酯化反应。首先将三氯丙烯和氯化磷加入反应釜中，控制温度和搅拌条件，进行氯化磷化反应得到三氯丙基磷酰氯。然后将三氯丙基磷酰氯加入到含有过量磷酸的反应体系中，进行酯化反应得到TCPP产物。最后对产物进行提纯和干燥处理，得到纯度较高的TCPP产物。 3. 反应条件：TCPP的合成反应需要严格控制温度、压力和反应时间等条件，以保证反应效率和产物质量。在实际生产中，通常采用高效反应釜和自动化控制系统，提高反应的稳定性和产物的纯度。 二、磷系阻燃剂TCPP的应用
1. 聚合物材料中的应用：TCPP广泛应用于各种聚合物材料中，如聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丁二烯、聚苯乙烯等。它可以通过物理混合或化学共混的方式，与聚合物相结合，有效提高材料的阻燃性能，降低燃烧时释放的烟气和毒气，保护人身安全和减少财产损失。 2. 聚氨酯材料中的应用：TCPP还可以用作聚氨酯材料的阻燃剂。聚氨酯是一种重要的工程塑料，具有优良的机械性能和耐磨性，广泛用于汽车、建筑、电子等领域。添加TCPP可以显著提高聚氨酯材料的阻燃性能，延缓燃烧速度，降低烟气产生量，提高材料的燃烧等级。 3. 涂料和粘合剂中的应用：TCPP还可用作涂料和粘合剂的阻燃剂。涂料和粘合剂广泛应用于建筑、船舶、航空等领域，阻燃要求较高。添加TCPP可以有效提高涂料和粘合剂的阻燃性能，降低火灾事故的发生概率，保护人员和财产安全。 三、TCPP的市场前景 TCPP作为理想的磷系阻燃剂，具有广阔的市场前景。随着全球安全环保意识的提高，绿色环保、低毒无毒的新型阻燃剂正在受到越来越多的关注。TCPP作为一种低毒无毒、高效环保的阻燃剂，符合当前市场需求的发展趋势。特别是在建筑、家居、电子、汽车等行业，TCPP的应用需求将会持续增长。
磷系阻燃剂在聚氨酯中应用探究
磷系阻燃剂在聚氨酯中应用探究 一、磷系阻燃剂的作用原理 1.1 磷系阻燃剂的分类 磷系阻燃剂是一类常用的高效阻燃剂，根据其化学结构和作用原理，可分为氮磷型、 磷氧型、磷硫型等不同类型。磷氧型阻燃剂是目前应用最广泛的一种类型，其主要成分是 含氧的磷酸酯化合物，具有良好的热稳定性和阻燃性能。 1.2 磷系阻燃剂的作用机理 磷系阻燃剂在高温下能够分解生成氧化磷化合物，这些氧化磷化合物能够与燃烧过程 中的自由基和活性物种发生氧化反应，阻止燃烧链反应的进行，从而起到阻燃的作用。磷 氧化物还能够在材料表面形成保护层，隔绝空气和燃烧物接触，延缓燃烧速率，提高材料 的耐热性能。 1.3 磷系阻燃剂在聚氨酯中的应用 由于聚氨酯是一种易燃材料，磷系阻燃剂被广泛应用在其生产中。磷系阻燃剂可以与 聚氨酯的分子链发生化学反应，形成氮磷键或氧磷键，使阻燃剂与聚氨酯牢固结合在一起，从而提高聚氨酯材料的热稳定性和阻燃性能。 2.1 磷系阻燃剂种类选择 在实际生产中，应根据聚氨酯材料的具体要求选择合适的磷系阻燃剂种类。一般来说，磷氧型阻燃剂具有较好的阻燃效果和热稳定性，适合用于提高聚氨酯的阻燃性能。还可以 根据材料的成本、加工工艺等因素综合考虑，选择性能和经济性都较好的磷系阻燃剂。 2.2 磷系阻燃剂添加量控制 磷系阻燃剂的添加量直接影响着聚氨酯材料的阻燃性能。添加量过多会影响聚氨酯材 料的力学性能和加工工艺，添加量过少则无法达到良好的阻燃效果。应通过实验确定最佳 的磷系阻燃剂添加量，以在保证阻燃效果的同时尽量减小对材料性能的影响。 2.3 磷系阻燃剂与聚氨酯相容性研究 磷系阻燃剂的相容性直接影响着其在聚氨酯中的分散性和作用效果。研究表明，通过 表面改性等手段可以提高磷系阻燃剂与聚氨酯的相容性，从而提高其在聚氨酯中的分散性 和稳定性，进而提高阻燃效果。 2.4 磷系阻燃剂与其他助剂配合应用
磷系阻燃剂阻燃PBT复合材料的研究进展
磷系阻燃剂阻燃PBT复合材料的研究进展 赵婉;何敏;张道海;秦舒浩;于杰 【摘要】The inorganic phosphorus flame retardant agent (such as red phosphorus, phosphate)and organic phosphorus flame retardant agent (such as phosphonic acid salt, phosphate)were introduced,and the mechanism of the phosphorus flame retardant agent retarded poly(butylene terephthalate)was expounded.Research progress of phosphorus flame retardant retarded poly(butylene terephthalate)has been reviewed in recent years.%介绍了无机磷系阻燃剂(如红磷、磷酸盐)和有机磷系阻燃剂(如次膦酸盐、磷酸酯)，并且阐述了这些磷系阻燃剂阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯的阻燃机理，综述了近几年来磷系阻燃剂阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯的研究进展。 【期刊名称】《现代塑料加工应用》 【年(卷),期】2016(028)005 【总页数】4页(P48-51) 【关键词】无机磷系阻燃剂;有机磷系阻燃剂;聚对苯二甲酸丁二醇酯;复合材料;进展【作者】赵婉;何敏;张道海;秦舒浩;于杰 【作者单位】贵州大学材料与冶金学院，贵州贵阳，550025; 国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心，贵州贵阳，550014;贵州大学材料与冶金学院，贵州贵阳，550025; 国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心，贵州贵阳，550014;贵州大学材料与冶金学院，贵州贵阳，550025; 国家复合改性聚合物材料工程技
磷系阻燃剂及其阻燃机理
磷系阻燃剂及其阻燃机理 磷系阻燃剂是一类高效、稳定、使用领域宽泛的含磷阻燃剂，按使用方法可分为反应型阻燃剂和添加型阻燃剂。添加型阻燃剂使用方式便捷并且应用领域广泛，反应型阻燃剂相容性好、阻燃效果稳定，广受人们青睐。 根据磷系阻燃剂的性质及组成，可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂，其中无机阻燃剂包括红磷、聚磷酸铵(APP) 等，有机阻燃剂大多数是磷酸酯、膦酸酯、氧化膦、亚膦酸酯等，并且有机阻燃剂种类及衍生物较多，磷系阻燃剂的分类及特点如下表所示。 磷系阻燃剂在常见塑料中应用领域广泛，除了单独添加无机阻燃剂或有机阻燃剂外，有时将有机／无机阻燃剂以不同比例复配使用，或与含其它元素阻燃剂协同作用形成稳定的炭层结构，磷系阻燃剂在塑料中应用的主要方法如下表所示。 磷系阻燃剂的阻燃机理 在凝聚相中，磷系阻燃剂通过热分解在聚合物表面形成磷酸及多磷酸的粘层膜，使聚合物达到难燃目的；燃烧过程中产生PO·和HPO·等自由基，在气相中
捕捉活性H·或者OH·(如下图所示)，通过自由基的结合达到气相阻燃的效果，可以使聚合物热解速率下降。 磷系阻燃剂在下面几个角度充分发挥作用： 1)通过隔离氧气、热量的方法在材料表面形成阻止燃烧的炭层，从而使材料 LOI(烧失量) 提高且效果明显； 2)在材料表面形成致密的炭层，从而防止材料受热继续分解； 3)燃烧接触层表面脱水生成的水蒸气可以稀释氧气、氧自由基及可燃气体的浓 度； 4)磷酸及多磷酸多呈粘稠状的物质，覆盖于基材表面的焦炭层上，从而使焦炭 层隔离可燃气体及热量达到保护作用。 综上所述，磷系阻燃剂效率高、使用方式便捷、阻燃效果明显，在未来的发展中会备受青睐。 善贞实业(上海)有限公司：182严1748先5743生
关于磷系阻燃剂发展现状和趋势
关于磷系阻燃剂发展现状和趋势 摘要：近年以来，国内社会经济和科学技术得到很好发展的同时，社会中的 火灾事故数量也在逐渐提升，对于社会发展、对于广大人民群众的人身财产安全 等等方面都造成了比较大的负面影响。其中，在火灾事故的预防和处理过程中， 磷系阻燃剂具有非常重要的作用，包含吸热作用、覆盖作用和抑制链作用等等， 从而提升社会全体的消防安全水平，对于社会发展和广大老百姓来说，这是一种 非常有效的保障手段，因此，对于磷系阻燃剂的发展现状和发展趋势需要牢牢把握，使其既可以在当前的消防安全方面发挥出重要的作用，同时其发展也可以为 后续的消防安全工作的可持续性发展方面做出非常重要的贡献。因此，在本文中 就将针对磷系阻燃剂发展现状和发展趋势进行系统研究和分析工作。 关键词：阻燃剂；磷系阻燃剂；发展现状；发展前景 前言：伴随着科技的进步和人民群众生产生活要求的提升，各种创新材料进 入到广大人民群众的日常生活和工作当中，聚合物就是其中之一，这一材料具有 很好的质轻价廉、化学稳定性好、成型性好等等优势，在机械、纺织和建筑材料 等等领域具有广泛的应用。但同时也需要意识到，大多数聚合物具有可燃易燃特性，而一旦燃烧，聚合物还会产生熔滴加快火势蔓延以及产生烟尘和一些有毒气体，从而造成人员伤亡以及巨大的经济损失。在这种情况下，就需要注重聚合物 的阻燃技术和阻燃材料，磷系阻燃剂就是其中之一，近年以来的研究热度也居高 不下，足以看出社会对于磷系阻燃剂的重视程度。所以，在接下来的文章中就将 针对磷系阻燃剂的发展现状和趋势进行详尽阐述，除此之外，还将提出一定的具 有针对性和建设性的意见，试图起到一定的总结和引领作用和效果。 一、关于磷系阻燃剂的概述 从上世纪的三十年代开始，各种高分子材料已经广泛且深刻地在各个领域、 各行各业中进行广泛的应用，磷系阻燃剂其实就是其中之一。人类社会在感受到 这些高分子材料所提供来的诸多便利和高性能的同时，由于这些材料具有易燃性，
磷系阻燃剂的现状与展望
磷系阻燃剂的现状与展望 摘要：阻燃剂又名耐火剂、防火剂，是提高可燃物难燃性的一种功能性助剂。在所有的阻燃剂中，磷系阻燃剂是研究的最多也是最复杂的一种。随着工业的改进以及合成方法的不断完善，磷系阻燃剂的种类也在不断增加，性能也在不断增强。磷系阻燃剂解决了含卤型阻燃剂燃烧烟雾大、气体腐蚀性强以及无机阻燃剂高添加量而影响材料物理机械性能等缺点，具有高阻燃性、低烟、无毒、低卤等优点，因此，对于磷系阻燃剂的研究具有非常重要的现实意义。本文主要就磷系阻燃剂的现状与展望方面展开研究，分析了磷系阻燃剂的阻燃机理以及种类，最后介绍了磷系阻燃剂在今后的发展趋势。 关键词：磷系阻燃剂；阻燃机理；种类；展望 引言 随着高分子材料科学与工程的发展，各种高分子复合材料正在逐步取代传统材料而应用于社会生产与生活的各个领域。但是，高分子复合材料具有优越性能的同时，还具有可燃性，这给人们的生产与生活带来了一定的隐患，因此，对于高分子复合材料的燃烧特性以及防火技术的研究具有重要的意义。阻燃剂在塑料助剂中的消耗量仅次于增塑剂，已成为塑料助剂中用量第二的大品种，其中，磷系阻燃剂由于其自身的特点与优势，非常符合阻燃剂的发展方向，具有很好的发展前景。 1 含磷阻燃剂的阻燃机理阐释 长期以来，有关含磷阻燃剂阻燃机理有很多，但是已经得到普遍认可的机理有3种。1．1气相阻燃机理
含磷化合物在火焰中分解成小分子量组分如P，PO，P02和HP02，这些组分与气相火焰区中的氢自由基和羟基自由基互相作用，减缓了燃烧链反应进程…。在阻燃过程中，磷系阻燃剂产生的水蒸气可降低聚合物表面的温度与稀释气相火焰区可燃物的浓度，从而达到阻燃效果。 1．2凝缩相阻燃机理 在燃烧时，磷化合物分解生成磷酸液态膜，其沸点可达300℃。同时，磷酸又进一步脱水生成偏磷酸，偏磷酸进一步聚合生成聚偏磷酸旧J。生成的聚偏磷酸是强酸，具有很强的脱水作用，促使高聚物脱水炭化，降低材料的质量损失速度和可燃物的生成量，而磷大部分残留于炭层中。 1．3协同阻燃机理 当一种含磷阻燃剂与另外一种协同剂并用时，产生的阻燃作用往往要大于由单一组分所产生的阻2.有机磷系阻燃剂种类及研究现状燃作用之和，这就是协同效应。目前被实验所证实了的具有协同效应的有很多，如磷一卤协同、磷一氦协同、磷-磷协同等。 2磷系阻燃剂的应用进展 2．1聚碳酸酯阻燃剂及其掺合物 到20世纪为止，有关聚碳酸酯(PCs)阻燃剂及其掺和物的研究很多，远远超过了其他聚合物。目前应用于聚碳酸酯的阻燃剂有单磷酸酯和双磷酸酯2种。 单磷酸芳基磷酸酯常用于PC,／ABS合金，其中磷酸三苯酯(’I胛)的性价比很高。’I聊对PC／ABS的阻燃十分有效，添加量在12％一18％。在TPP．基础上改进的叔丁基磷酸三苯酯的性能比TPP更为优越。叔丁基磷酸三苯酯为液体，在树脂中其持久性与水解稳定性更佳，且不易产生表面应力龟裂。但叔丁基磷酸三苯酯的挥发性较高。桥联的芳基双磷酸酯具有优良的热稳定性和水解稳定性、低粘度以及低挥发性，因此这类双磷酸酯的市场好于单磷酸酯，且应用范围日益广泛。其中间苯二酚一双(磷酸二苯酯)和双酚A一双(磷酸二苯酯)
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。
阻燃剂主要品种及发展趋势
阻燃剂主要品种及发展趋势 阻燃技术的目的是使非阻燃材料具备阻燃的性能,在一定条件下不容易燃烧或者能够自熄. 阻燃的途径不外乎以下几种： 阻燃剂使可燃烧物炭化,从而达到阻燃效果.这种阻燃效果主要是在固相中发挥作用,这种类别的阻燃材料主要是磷类阻燃剂包括有机磷类和无机磷类. 阻燃剂在燃烧条件下形成不挥发隔膜,隔绝空气达到阻燃目的.这种阻燃效果主要是在液相中发挥作用.这种类别的阻燃材料主要有硼酸盐、卤化物、氧化锑和磷类材料,或者这几种材料间的相互反映生成的物质. 阻燃剂分解产物将氢氧自由基连锁反应切断从而达到阻燃目的.这种阻燃效果主要是在气相中发挥作用.这种类别的材料主要是在气相中发挥作用.这类阻燃材料主要是卤化物和氧化锑. 燃烧热的分散和可燃物质的稀释.这类阻燃材料主要是硼酸锌、氢氧化铝、勃姆石Boehmite, ALOOH、氢氧化镁不耐酸,醋酸即可将其溶解等物质,主要是因分解大量吸热、所产生的不燃物质稀释可燃性气体而达到阻燃目的. 其他的还有氮系的阻燃剂,目前新型的磺酸盐系列市场品为 3M 的R-2025,硅系的偶联剂GE 开发出高效产品,却因为其高昂的成本而应用不多等.
按照标准的规定,一般采用酒精喷灯燃烧实验或者模拟巷道丙烷燃烧实验来检测产品的阻燃性能. 随着环保呼声日益高涨,国外不少厂商正在积极开发无卤阻燃系统主要是磷系,且不断有新产品问世.特别是最近两年,全球三家最主要的溴系阻燃剂生产公司,如雅宝公司、大湖公司及死海溴化物公司也开始转向无卤磷系阻燃剂的开发,以作为他们传统溴系阻燃剂产品的补充.这几大公司对无卤磷系阻燃剂的热衷,标志其阻燃剂供应战略的关键性转变.欧盟WEEE、RoHS指令中并没有禁用所有含卤阻燃剂,而电子电气设备无卤化的最大推动力来自于日本、欧洲的一些整机厂.近年来出于市场竞争和提高公司形象的目的,一些日欧整机厂如SONY、TOSHIBA、NOKIA、PHILIPS、ERICSSON、CANON、FU-JITSU等,积极在其产品中推行无卤化.我国溴系阻燃剂的主要品种首先是十溴二苯醚.它适用于聚乙烯、聚丙烯、ABS、环氧树脂、PBT、硅树脂、三元乙丙胶以及聚酯纤维、棉纤维等.十溴二苯醚在溴系阻燃剂中用量最大.目前我国十溴二苯醚2007年产量在万吨左右,由于今后市场发生明显变化,欧洲已经停止使用,生产厂家宜早做准备.进入21世纪,环保及阻燃均对天然及合成高聚物的使用提出了更严格的要求,采用常规阻燃剂以降低高聚物可燃性的方法受到环保法规的限制.为了同时满足阻燃标准及环保法规的规定,开发新型无卤阻燃高分子材料势在必行.这类材料应具有优
2023年有机磷系阻燃剂行业分析报告及未来五至十年行业发展报告
有机磷系阻燃剂行业分析报告及未来五至十年行业发展报告
目录 申明 (5) 一、有机磷系阻燃剂行业政策环境 (5) (一)、政策持续利好有机磷系阻燃剂行业发展 (5) (二)、行业政策体系日趋完善 (6) (三)、一级市场火热,国内专利不断攀升 (6) (四)、宏观环境下有机磷系阻燃剂行业定位 (7) (五)、“十三五”期间有机磷系阻燃剂业绩显著 (7) 二、有机磷系阻燃剂企业战略选择 (8) (一)、有机磷系阻燃剂行业SWOT分析 (8) (二)、有机磷系阻燃剂企业战略确定 (9) (三)、有机磷系阻燃剂行业PEST分析 (9) 1、政策因素 (9) 2、经济因素 (10) 3、社会因素 (11) 4、技术因素 (11) 三、2023-2028年有机磷系阻燃剂行业企业市场突围战略分析 (12) (一)、在有机磷系阻燃剂行业树立“战略突破”理念 (12) (二)、确定有机磷系阻燃剂行业市场定位、产品定位和品牌定位 (12) 1、市场定位 (12) 2、产品定位 (13) 3、品牌定位 (14) (三)、创新寻求突破 (15) 1、基于消费升级的科技创新模式 (16) 2、创新推动有机磷系阻燃剂行业更高质量发展 (16) 3、尝试业态创新和品牌创新 (17) 4、自主创新+品牌 (18) (四)、制定宣传计划 (19) 1、策略一：学会做新闻、事件营销——低成本的传播工具 (19) 2、策略二：学会以优秀的品牌视觉设计突出品牌特色 (19) 3、策略三：学会使用网络营销 (20) 四、有机磷系阻燃剂业数据预测与分析 (20) (一)、有机磷系阻燃剂业时间序列预测与分析 (20) (二)、有机磷系阻燃剂业时间曲线预测模型分析 (22) (三)、有机磷系阻燃剂行业差分方程预测模型分析 (22) (四)、未来5-10年有机磷系阻燃剂业预测结论 (23) 五、有机磷系阻燃剂行业（2023-2028）发展趋势预测 (23) (一)、有机磷系阻燃剂行业当下面临的机会和挑战 (23) (二)、有机磷系阻燃剂行业经营理念快速转变的意义 (24) (三)、整合有机磷系阻燃剂行业的技术服务 (25)
聚氨酯发泡材料的阻燃改性与保温性能研究进展
聚氨酯发泡材料的阻燃改性与保温性能 研究进展 Summary：聚氨酯泡沫材料具有良好的保温性能，同时还具有耐磨、抗低温以及绝缘等特点，因此获得了非常广泛的发展，但是由于其阻燃效果较差，制约了其进一步发展，因此研究人员对聚氨酯发泡材料阻燃改性进行了大量的研究，基于此本文对聚氨酯发泡材料的阻燃改性与保温性能研究进展进行了探讨。Keys：聚氨酯；发泡塑料；阻燃改性；保温性能 1 聚氨酯材料的新能 聚氨酯材料时一种应用个非常广泛的合成材料，其是通过多元异氰酸酯和多元羟基化合物逐步反应加成而成的，在实际生产过程中，通过改变官能团的数量和类型等方式，可以获得不同形式和性能的聚氨酯材料。聚氨酯材料性能非常出色，其具有耐磨、抗低温、绝缘以及不易溶解等特点，同时其还具有发泡性以及高弹性等。聚氨酯硬质泡沫体是一种应用广泛的材料，其不仅质量
轻，而且导热率低，具有良好的保稳性能和防水性能，这种材料的导热系数为0.018～0.023 W/( m·K)，在众多保温材料中其导热系数是最低的，此外器在吸水性、耐冷热性能等方面都非常出色，具有较长的使用寿命，因此聚氨酯泡沫常被应用于保温墙体的使用中，但是聚氨酯泡沫作为保温墙体材料时有一个致命的缺陷，就是其非常容易燃烧，导致其防火性能比较差，这极大的限制了其实际应用。相关报道表明，央视文化中心、北京大学体育馆等地发生的火灾事故，起因都是聚氨酯泡沫材料被引燃导致的，造成了比较大的经济损失和人员伤亡，因此通过对聚氨酯材料进行改性，提高其阻燃性能获得了人们广泛的关注。 为了提高聚氨酯塑料的阻燃能力，通常采用引入阻燃组分的方式来对其进行改性，引入组分组分的方式主要有两类，分别是结构型阻燃技术和添加型阻燃技术，其中前者是通过添加异氰尿酸酯和碳化二亚胺等结构型阻燃剂来提高聚氨酯材料的阻燃性能，后者则是加入添加型阻燃剂，这种阻燃剂通过分散到聚氨酯泡沫中来阻止其进行燃烧。 2 聚氨酯泡沫材料所用阻燃剂的主要类别 为了提升聚氨酯泡沫材料的阻燃性能，会通过加入阻燃剂对其进行改性，当前常用的阻燃剂类型有磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硼系阻燃剂、膨胀型阻燃剂以及填充型阻燃剂等几种，下面对这些方面的研究进展进行探讨： 2.1 磷系阻燃剂 磷系阻燃剂主要有两类，分别是无机型和有机型，其中前者主要包括红磷以及磷酸盐等，后者则包括磷酸酯以及有机盐等物质。当前，研究人员在磷系阻燃剂方面进行了很多的研究，张立强等在聚氨酯发泡材料制作过程中加入了
阻燃材料的复合材料研究
阻燃材料的复合材料研究 一、引言 阻燃材料广泛应用于建筑、航空航天、电子、汽车等领域，以降低火灾事故对人们生命财产的威胁。然而，传统的阻燃材料存在耐热性能差、机械性能下降和加工困难等问题。为了克服这些问题，研发阻燃材料的复合材料成为科学家们的研究重点。本文将介绍阻燃材料的复合材料研究进展以及其在火灾安全方面的应用。 二、阻燃材料的复合材料研究方法 1. 添加纳米填料 纳米填料在复合材料中起到增强材料阻燃性能的作用。例如，氧化石墨烯、金属氢氧化物和纳米陶瓷颗粒等纳米填料能够形成屏障，阻挡火焰和热量的传播，从而提高材料的阻燃性能。 2. 表面修饰 通过改变复合材料表面的特性，可以提高阻燃材料的耐热性能和阻燃性能。常用的表面修饰方法包括聚合物单体的原位聚合和表面包覆等。 3. 界面改性 优化界面相互作用能够提高阻燃材料的力学性能和热稳定性。采用界面改性技术，如界面胶接和界面涂覆等，可以增强材料的界面结合强度，从而提高阻燃材料的综合性能。
三、阻燃材料的复合材料在火灾安全中的应用 1. 建筑领域 阻燃材料的复合材料在建筑领域中广泛应用。例如，在屋顶和墙体 的隔热材料中添加阻燃剂，可以提高建筑物的耐火性能；利用阻燃材 料的复合材料制作防火门窗，可以延缓火势蔓延，增加人员疏散时间。 2. 电子领域 电子设备中的阻燃材料必须具有优异的阻燃性能和热稳定性。将阻 燃材料与导热材料复合，可以提高设备的散热性能，防止因温度过高 导致的火灾事故。 3. 汽车领域 阻燃材料的复合材料在汽车制造中具有重要的应用前景。通过在汽 车内饰中添加阻燃材料，可以减少车内火灾事故的发生概率；利用阻 燃材料的复合材料制作车身结构部件，可以提高车辆的耐火性能。 四、阻燃材料的复合材料的挑战与机遇 阻燃材料的复合材料在应用过程中仍面临一些挑战。例如，复合材 料的加工困难、性能的稳定性和经济性等问题。然而，这些挑战也为 科学家提供了机遇，推动阻燃材料的复合材料研究不断进步。 五、结论 阻燃材料的复合材料研究是当前科学家们关注的热点领域。通过添 加纳米填料、表面修饰和界面改性等方法，可以提高阻燃材料的阻燃
PBT基阻燃复合材料增韧改性的研究
PBT基阻燃复合材料增韧改性的研究 PBT基阻燃复合材料增韧改性的研究 随着科学技术的不断进步和人们对生活安全的要求日益提高，阻燃材料在各个领域得到了广泛应用。PBT（聚对苯二甲 酸丁二醇酯）树脂是一种具有优异物理性能和电气性能的工程塑料，然而其阻燃性能仍有待提高。因此，研究人员开始探索利用增韧改性来提高PBT基阻燃复合材料的性能。本文将探讨PBT基阻燃复合材料增韧改性的研究进展。 增韧改性是指在基础材料中添加一定比例的增韧剂，以提高材料的韧性和耐冲击性能。对于PBT基阻燃复合材料而言，增韧改性的目标是在提高材料的阻燃性能的同时，保持其良好的力学性能。目前常用的增韧剂有弹性体、纳米填料等。 首先，弹性体增韧剂是常用的PBT基阻燃复合材料增韧改性方法之一。聚合物弹性体如聚丙烯、聚苯乙烯等能够有效提高材料的韧性和耐冲击性能。通过将弹性体颗粒分散在PBT基树脂中，形成弹性体相，能够吸收冲击能量，从而提高材料的拉伸和弯曲韧性。此外，弹性体的疏松结构还能够阻碍燃烧物质的扩散，因此对于PBT基阻燃复合材料的阻燃性能的提升也具有一定的作用。 其次，纳米填料增韧改性是近年来备受关注的PBT基阻燃复合材料增韧改性方法。纳米填料具有高比表面积和特殊的界面效应，能够显著提高材料的力学性能。常见的纳米填料有纳米氧化物、纳米碳酸钙等。纳米填料的添加可以使复合材料的界面强化和增加粘附力，从而提高PBT基复合材料的拉伸强度、韧性和耐冲击性能。 此外，还可以通过改变PBT基阻燃复合材料的配方和加工
参数来实现增韧改性。例如，调整增韧剂的添加量、选择合适的相容剂以提高相容性等。同时，合理的熔体混合工艺参数也对增韧改性起到重要作用。 综上所述，PBT基阻燃复合材料的增韧改性研究具有广阔的应用前景和研究价值。通过添加弹性体增韧剂和纳米填料等手段，可以显著提高PBT基阻燃复合材料的力学性能和阻燃性能。未来的研究方向包括对更有效的增韧剂和填料的探索，以及相应的加工工艺优化。相信在科学家的不断努力下，PBT基阻燃复合材料的增韧改性将有更多突破和进展，为各个领域的阻燃应用提供更加优质的材料 综合以上讨论，PBT基阻燃复合材料的增韧改性是一个有潜力和重要的研究领域。通过添加弹性体增韧剂和纳米填料等方法，可以显著提高材料的力学性能和阻燃性能。未来的研究方向应该集中在寻找更有效的增韧剂和填料，以及相应的加工工艺优化。相信随着科学家的不断努力，PBT基阻燃复合材料的增韧改性将取得更多突破和进展，为各个领域的阻燃应用提供更高品质的材料
次磷酸盐阻燃剂的合成及其在pbt中的应用
次磷酸盐阻燃剂的合成及其在pbt中的应用次磷酸盐阻燃剂主要用于改善火焰抑制剂的物理性能和阻燃性能，以满足材料在极高温度下热稳定性的要求。经过多年的发展，次磷酸盐阻燃剂以其独特的性能被广泛应用于热塑性塑料（Thermoplastic）中，其中PBT材料（聚醚酯和聚酯）尤为出名。因此，这里将介绍次磷酸盐阻燃剂的合成及其在PBT材料中的应用。 一、次磷酸盐阻燃剂的合成 次磷酸盐阻燃剂是一类以硝基芳烃为分子构成的多种有机化合 物的总称，它们的合成方法大致分为以下两类： 1.酸酰芳烃法：利用硝酸酰芳烃为原料，用苯胺或氯化锌为催化剂，在反应温度100℃~250℃范围中，以水为溶剂进行反应，添加适量表面活性剂（一般为硅油）可以得到次磷酸盐阻燃剂。 2.芳烃法：由酰芳烃经过变性反应后，经由缩酮、吡啶烷、醚等试剂调节水平，可获得次磷酸盐阻燃剂。 二、次磷酸盐阻燃剂在PBT中的应用 随着现代社会对安全防火材料的需求日益增加，次磷酸盐阻燃剂作为一种通用火焰抑制剂，主要被应用于PBT材料中。PBT材料本质上是一种高性能和高分子结构的聚合材料，它采用改性技术，可以有效改善材料的物理性能和阻燃性能，从而在火灾事故发生时，其发热量和烟雾量都可以被有效抑制，因此PBT材料在不同的领域得到了广泛的应用，其中包括电子设备外壳、建筑材料、汽车工业等。但还是有一些缺陷，比如它在后期熔融状态下极易发生火灾，从而可能导致
致命性伤害。因此，次磷酸盐阻燃剂的研究和应用就显得尤为重要。 次磷酸盐阻燃剂与PBT材料的结合是采用改性技术，将次磷酸盐阻燃剂通过加入高分子材料中而实现的，可以有效提高PBT材料的热稳定性和阻燃性能，从而提高材料在极高温度下的安全性能。在PBT 材料中，次磷酸盐阻燃剂起到了调节PBT材料分子链结构，增强PBT 材料的抗热性能，减少材料熔融时发热量，减少材料燃烧产生烟雾量等作用，从而有效降低火灾事故的发生几率，起到了很好的火灾预防作用。 三、结论 次磷酸盐阻燃剂是一类抗火剂，它们的合成方法有硝酸酰芳烃法和酰芳烃法两种，在PBT材料中其可以有效调节材料的热稳定性和阻燃性能，从而有效降低火灾事故的发生几率，起到了很好的火灾预防作用。 总之，次磷酸盐阻燃剂的研究是非常必要的，它们可以为我们提供安全可靠的防火材料，是人类安全生活防火的要条件之一。
磷系阻燃剂的阻燃机理
磷系阻燃剂的现状与展望2009-12-23 11:27:21| 分类：默认分类| 标签：|字号大 中 小订阅 磷系阻燃剂的现状与展望 -------------------------------------------------------------------------------- 来源:中国化工信息网20##3月24日 随着高分子材料在各个领域的广泛应用,有机高分子,在给人们的生产和生活带来巨大利益的同时,也会带来了潜在的火灾安全问题.为了减少火灾的发生,世界各国都在致力于研究和应用阻燃剂与阻燃材料.所谓阻燃剂就是能够提高可燃物的难燃性或自熄性的一种助剂,是塑料助剂中仅次于增塑剂消耗量的助剂.在各类阻燃剂中,磷系阻燃剂占有重要地位,它不仅克服了含卤型阻燃剂燃烧烟雾大、放出有毒与腐蚀性气体的缺陷,同时又改善了无机阻燃剂高添加量严重影响材料的物理机械性能的缺点,做到了高阻燃性、低烟、低毒、无腐蚀性气体产生. 1 阻燃机理与分类 1.1 磷系阻燃剂的阻燃机理 磷系阻燃剂的阻燃机理主要是形成隔离膜来达到阻燃效果,形成隔离膜的方式有2种. <1>利用阻燃剂的热降解产物促使聚合物表面迅速脱水而炭化,进而形成炭化层.由于单质碳不进行产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧,因此,具有阻燃保护作用.磷系阻燃剂对含氧聚合物的阻燃作用就是通过这种方式实现的.其原因是含磷化合物热分解得到的最终产物是聚偏磷酸,而它是强脱水剂. <2>磷系阻燃剂在燃烧温度下分解生成不挥发的玻璃状物质,它包覆在聚合物的表面,这种致密的保护层起隔离层的作用. 1.2磷系阻燃剂的分类 磷系阻燃剂根据磷系阻燃剂的组成和结构,可以分为无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂两大类.无机磷系阻燃剂包括红磷、磷酸铵盐和聚磷酸铵等.有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯和鳞盐等.下述阐述一下几种常用磷系阻燃剂的特点. 2 无机磷系阻燃剂 无机阻燃剂历史悠久,主要是红磷、聚磷酸铵