三氧化二銻阻燃劑

1、三氧化二錫阻燃劑三氧化二辨不能單獨作阻燃劑，而與適當(dāng)?shù)柠u素化合物復(fù)合使用， 就能發(fā)揮出特別有效的阻燃性能。目前至少已有兩種理論解釋了三氧化二錫的阻燃機理。其中是一 鹵素化合物受熱分解，放出鹵化氫和鹵元素，他們和三氧化二錫反應(yīng)， 產(chǎn)生三鹵化狒和氧鹵化狒。高聚物和三鹵化錫將進行反應(yīng)，產(chǎn)生碳而 不是易揮發(fā)的可燃性氣體，形成的碳由于可起到絕熱屏蔽作用，保護 基層高聚物不會進一步熱分解，從而進一步減少可燃性氣體的生成 量。同時，該阻燃體系還能形成一種惰性氣體，較少了燃燒所需氧的 供應(yīng)，從而抑制了燃燒。另一種理論則認為：三氯化錫氣體揮發(fā)進入 火焰中，并分解成各種辨化合物和鹵素自由基。 這些分解產(chǎn)物能消耗

2、火焰能量，改變?nèi)紵幕瘜W(xué)過程，從而起到抑制作用。其中含狒化合 物起到消耗燃燒能量，而鹵素自由基則起到改變?nèi)紵瘜W(xué)過程的作 用。一、工業(yè)級三氧化二鑲?cè)趸a是最早被采用的無機阻燃劑之一。我國錫的生產(chǎn)量居 世界之首，其中三氧化二錫系列產(chǎn)品至1990年的產(chǎn)量已達1.6萬噸, 該產(chǎn)品的國內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模近年來還在繼續(xù)擴大。1.三氧化二錫的生產(chǎn)方法(1)干法生產(chǎn)工藝以輝錫礦為原料，經(jīng)煨燒轉(zhuǎn)化為氧化物，在經(jīng)高溫還原和氧化過程得三氧化二錫。具工藝流程如圖4-1所示：焦燒魴減空氣i 4 I國4T 三R化二鋅的干法生產(chǎn)工之流賽東忐國將輝錫礦于1000c在焦炭存在下煨燒，生成粗 Sb2O計間品： 2S0S+5。0-0

3、-0!-2SbO+2SO T將揮發(fā)的Sb2O3攵集，在焦炭純在下用純堿作助溶劑，還原為金屬狒：SbO+3c 9-0二000 c -2Sb+3C。所得的金屬鑲在空氣中氧化即得純氧化狒。(2)濕法生產(chǎn)工藝將輝錫礦用鹽酸浸出生成三氧化狒，然后再用水解方法制得三氧化二錫。Sb2 s3+6HC1- 2SbCl3+3H2S2SbC13+6NaOHSt2Q+6NaC1+3fHO2,三氧化二錫的性質(zhì)二氧化二錫以兩種晶形存在：立方形的方錫礦和斜方形的錫華。前者在工業(yè)中占多數(shù)，具很穩(wěn)定的形態(tài)。工業(yè)品中還含有一定量 的斜方晶體。立方晶體三氧化二錫是單個 Sb4O6組成，斜方晶體 三氧化二錫是由無限重復(fù)的鏈所組成。結(jié)

4、構(gòu)如下：Sb（）方鐲礦鐲華兩種晶形的物理參數(shù)見表4-1.*41三化二鋅的兩種晶形晶體形狀立方晶形C方蒲礦）斜方晶形（睇華）比重125, 67熔點（C）656656折光率2.087Z35各種工業(yè)品位的三氧化二錫作為阻燃劑使用時，幾乎是等效的， 但是他們的顆粒不同，因為引起色調(diào)和著色力有很大的差異。一般來講，三氧化二錫可分為高色調(diào)強度和低色調(diào)強度兩類。痕跡量的雜質(zhì)就會影響三氧化二錫的顏色。三氧化二辨本身是一種復(fù)蓋率很強的顏料，會影響阻燃制品的顏色，所以使用時必須控制其產(chǎn)品的顏色。工業(yè)用三氧化二辨的性質(zhì)見表4-2.衰4 2工業(yè)用三H化二棒的性質(zhì)物理性質(zhì)高色扇強度低色調(diào)強度5. 3-5*8L 62.

5、59f【20. 001-0. 8比重5.3 5.8平均粒徑卬m）5 8-1.3吸油盤4八帥;53。3）912325氟余（）0. 00d 1我國生產(chǎn)的三氧化二鑄的產(chǎn)品規(guī)格見表4-3,*43國產(chǎn)三化二鋅的產(chǎn)品規(guī)格規(guī)格含(%)珅含戢（%）細度特級品9g. 5W0. 05300目啼余0. 5%一級品99.00. 10200目暗余VO. 5%3,三氧化二錫的毒性美國工業(yè)實驗室有限公司研究了三氧化二錫的毒性，結(jié)果見表 4-4表4-2工業(yè)用三冢化二律的性質(zhì)物理性質(zhì)高色調(diào)強度低色調(diào)強度比簟5. 3 5. 85. 3f 8平均粒徑（產(chǎn)m）0,8-1. 3L 6 v. 5吸油盤（g/lOOgS%。9129f 12

6、325篇余0. 001-0. 10. 001仇8我國生產(chǎn)的三氧化二睇的產(chǎn)品規(guī)格見表4-3.表4 3國產(chǎn)三化二鋅的產(chǎn)品規(guī)格規(guī)格含 *（%）細度特級品99. 5C0. 05300目篩余0.5%一級品99.00. 10200目稀余V0. 5%4,三氧化二錫的應(yīng)用三氧化二狒-鹵素化合物體系的阻燃效力受鹵素和錫的比例，鹵素化合物的性質(zhì)以及分解產(chǎn)物種類所支配。 使用時，鹵素/狒的物質(zhì) 的量比一般為3:12: 1。必須注意，含鹵化合物在分解并和三氧 化二辨反應(yīng)之前，必須不會發(fā)，這一點很重要，否則將達不到有 效的阻燃效果。含鹵化合物和三氧化二錫最有效的組合是能塑料 分解溫度以上，或正好在它分解溫度時產(chǎn)生三鹵化

7、錫混合物。目 前三氧化二錫在阻燃領(lǐng)域中的開發(fā)應(yīng)用主要是在塑料方面，三氧 化二錫的顆粒大小和均勻性與塑料制品的抗沖擊性是密切先關(guān)的。用于塑料的三氧化二鑲一般平均粒度為 12區(qū)m目前國內(nèi)鑲 阻燃塑料制品主要有：聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯， AB聚酯，聚氨酯等品種?，F(xiàn)舉例說明(1)阻燃聚乙烯其組成與阻燃性能見表4-5.6 膠體干粉特性；外觀白色流動性粉末Sb A(%) 92堆比重(g/mL) 1.231,30 穩(wěn)定劑(%) 5 粒徑Sm0- 050. 040(分散于水中).膠體五氧化二提的應(yīng)用(1)在阻燃維綸紡絲中的應(yīng)用維綸阻燃一般以氯乙烯或偏氯乙烯來改性，并用 Sb2O3作增效劑。但是一般工業(yè) Sb

8、2O3i粒度大，容易引起噴死頭堵塞，為此必須將Sb2O3 研磨，既費時間又耗能源，而且還到不到理想的效果， 而膠體五氧化二錫為水分解溶膠，能均勻并穩(wěn)定地分散 于紡絲漿液中，并能以極微的顆粒分散于纖維內(nèi)部，達 到理想的阻燃效果和耐洗牢度，其氧指數(shù)可達 30.(2)在織物阻燃整理中的應(yīng)用膠體五氧化二錫由于粒子微小，有極大的表面積，活性大，對織物滲透性大，粘 附離高，因此奶牢度高且不會影響織物的色澤。膠體五 氧化二錫和有機澳化物的懸浮液(如六澳環(huán)十二烷，十 澳聯(lián)苯醍)復(fù)合可廣泛用于各種纖維織物的阻燃管理。國際上通用的Calibon FR/P-35 就是十澳聯(lián)苯醍，膠體 五氧化二錫，丙烯酸酯的混合物，

9、可用于純棉，滌 -棉， 以及各種合成纖維織物的阻燃。尤其是膠體五氧化二錫 和六澳環(huán)十二烷復(fù)合用染色/阻燃處理針織純滌綸織物， 整理后的織物色澤好，手感滿意，阻燃指標(biāo)達到美國的 DOCFF3-7保準(zhǔn)。(3)其他用途干粉狀膠體五氧化二錫還可用于PVC的阻燃并提高PVC制品的熱穩(wěn)定性和透明性。膠體五氧化 二鑲干粉用于丙綸阻燃紡絲也獲得良好效果，紡絲性能 良好，分散性好，OI可達27由此看來，膠體五氧化二錫作為五氧化二錫的一種驚喜產(chǎn)品在 化纖，織物以及粘合劑方面有很大的潛在市場，是一種很有前 途的阻燃劑。四、三氧化二鑲的有機溶膠上海無機化工研究所將三氧化二錫分散于二甲基甲（2）先按和二甲基亞碉制得有機

10、溶劑，三氧化二鑲膠體粒子為0.005 m左右，已在睛綸的溶劑釋放中取得較滿意的效果。 今后我國將大力發(fā)展睛綸的 溶劑法紡絲工藝，這一產(chǎn)品將有很大的發(fā)展前途。五、氧化鑲的發(fā)展方向國外氧化錫發(fā)展有以下幾個趨勢：無塵化。美國Nyacol公司已生產(chǎn)各種氧化錫的分散體系，如 分散于PVC曾塑劑的APQ,分散于不把和聚酯的APE-1545分散于環(huán)氧樹脂的EFR-6分散于聚氨酯所用的聚醍的 AGO-4障 等，達到無塵化，提高氧化錫的分散性，減少鹵化物阻燃劑的 用量并提高了阻燃效果發(fā)展氧化錫的復(fù)合阻燃劑，降低氧化錫的價格。氧化錫復(fù)合阻燃劑的組成及作用見表4-10.9 4-10以H為主體的復(fù)合眼爆劑商品名ONCAR睛AONCAR芯 RA 73 d 七-DTA FCP1O0 300CPA系列 XLO-1053-FR組成 Sb2Oj/SiO?-50/50 SbC/SiOL 25/75 鋪,儲復(fù)合