無機(jī)磷系阻燃劑

1、無機(jī)磷系阻燃劑來源:世界化工網(wǎng)http:/www. 全文請(qǐng)?jiān)L問:/睡過站了在著了阻燃劑中磷酸銨已得到應(yīng)用，磷酸氫二胺和磷酸二氫銨因 為易溶于水而使應(yīng)用受到限制，而磷酸銨水溶性小，熱穩(wěn)定性也較正磷 酸銨高，所以它的應(yīng)用越來越廣泛。赤磷也是一種很有用的阻燃劑。 表4-13列出了無機(jī)磷酸鹽的應(yīng)用情況。衰*13無機(jī)跋琶的一些成用化合物化學(xué)式應(yīng)用牌酸氫二俊(NH.LHPO.硬質(zhì)和敦質(zhì)泡流(NHQHwPOq策甲SMft膠,硬質(zhì)聚氮88泡探廉腳焦境酸三鉉(NHQaHPQ/硬質(zhì)聚墓醪泡深多聚碟匱核(NH.PCMh常髀、毋軌麋草六第辟酸核NH4PFe栗茉乙烯磷酸核鎂Mg(NHP01 6HQ軟質(zhì)聚氫藤漁深、深料碑

2、酸鑲MEj(PO4)2 5H?0涂料一、聚磷酸銨聚磷酸銳簡(jiǎn)稱APP是美國(guó)孟山公司開發(fā)的一種優(yōu)良的阻燃劑，有水溶性和水難溶性兩種。短鏈APP （聚合度n = 1020）為水 溶性，長(zhǎng)鏈APP(n20)為水難溶性。聚磷酸銨含磷量大，含 氮量高，熱穩(wěn)定性好，吸濕性小，分散性好，毒性低，被大量用 于膨脹型防潮，阻燃涂料和木材，紙張的阻燃劑。國(guó)內(nèi)上海無機(jī) 化工研究所，程度化工研究所曾作過廣泛研究并投入工業(yè)生產(chǎn)。1、 聚磷酸銨的生產(chǎn)方法聚磷酸銨按其使用的原料不同可以有各種不同制法：正磷酸以氨高溫中和制取磷酸銨。聚磷酸氨化法以其他P2O5，NH3和水蒸氣氣相反應(yīng)啊。以磷酸氫二銨和五氧化二磷為基本原料在過量氨

3、存在下進(jìn) 彳丁高溫聚合反應(yīng)。(NH ) HPO +1/2P O +NH 3/n ( NH PO )4，244 10343，n該反應(yīng)時(shí)在配有混合器，攪拌器，研磨器以及電熱器的 特質(zhì)金屬密閉反應(yīng)器中進(jìn)行的。主要操作條件是：磷酸氫 二銨和五氧化二磷按一定物質(zhì)的量比加入反應(yīng)器中混合， 研磨，升溫至280-300之間，通入氨氣，且保持一定的 氨氣壓力，反應(yīng)進(jìn)行1.52h，可制得平均聚合度大于20 的白色粉狀物，冷卻后過篩得長(zhǎng)鏈聚磷酸銨阻燃劑產(chǎn)品， 收率接近100%。此法的優(yōu)點(diǎn)是，采用五氧化二磷作縮合劑合成長(zhǎng)鏈聚磷 酸銨，工藝路線短，操作簡(jiǎn)便，無大量廢氣排出，產(chǎn)品質(zhì) 量好，采用單一反應(yīng)器，適當(dāng)改變反應(yīng)溫度

4、和事件，可得到平均聚合度不同的產(chǎn)品，以滿足各種用戶的需要。聚磷酸銨的性質(zhì)水難溶性聚磷酸銨 通式（NH4）n+2PnO3n+1外觀白色粉末組成 PA 68N(%) 12聚合度20比重1.74溶解度10g樣品15C溶于100g水中.lh溶解量25OC dn W1 1! -4 an、 聚磷酸銨的應(yīng)用聚磷酸銨比重小，分散性好，可以單獨(dú)使用或與其他阻燃 劑復(fù)合廣泛作為添加型阻燃劑。其阻燃機(jī)理是：受熱脫水 生成聚磷酸，此為脫水機(jī)，可以促使有機(jī)物表面生成談話 莫，加上生成的非揮發(fā)性磷的氧化物和聚磷酸，對(duì)基材都 起覆蓋作用，隔絕空氣達(dá)到阻燃目的。下面是聚磷酸銨的 一些應(yīng)用實(shí)例。(1)阻燃涂料配方季戊四醇16份

5、聚醋酸乙烯乳膠季戊四醇16份聚醋酸乙烯乳膠5份水30.5份三聚氰胺11份三聚氰胺尿醛樹脂15份消泡劑0.5份 呈水乳狀液膨脹涂料，涂在三層板上，熱壓制成阻燃膠合 板。配方三聚氰胺尿素樹脂20份Na2SiF6(或細(xì)硅砂)50份水30份季戊四醇10份聚磷酸銨20份混合10min以后，以40g涂在22cmX22cm和厚度為 5.5mm的膠合板上，120, 10min烘干得阻燃發(fā)泡涂料。(2 )難燃木材、紙張、纖維碎料板配方木料碎片100份雙季戊四醇12份聚磷酸銨50份氫氧化鋁8份55%甲醛-三聚氰胺-尿素共聚物40份熱壓制得板材按J1S-A1321標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試J燃燒時(shí)間0s纖維板配方木纖維，漿液濃度1%

6、聚磷酸銨為相對(duì)漿液 20%25%硫酸鋁適量做成濕板后繼續(xù)熱壓,180C左右 在5.07MPa下， 加壓10min，經(jīng)150C, 3h加熱機(jī)烘干得到板材， 達(dá)到J1S-A1321難燃三級(jí)。紙張配方聚磷酸銨25份水975份加熱至75C,攪拌1h后得半透明溶液，將紙?jiān)谒?溶液中浸漬，80C干燥得到含APP4.3%的自熄紙。(3)塑料制品聚乙烯配方聚乙烯100份聚磷酸銨1020份 含70%氯的氯化聚乙烯10份190C雙滾動(dòng)煉塑機(jī)中進(jìn)行混煉，擠出機(jī)中制成12.7cmX12.7cmX0.7cm 的試條 , 按ASTM-D635-56T耐燃試驗(yàn)，燃燒時(shí)間0s，并無滴 落。配方聚乙烯100份聚磷酸銨10份三氧

7、化二銻10份聚內(nèi)烯含70%氯的氯化聚乙烯10份配方聚內(nèi)烯75份聚磷酸銨15份三聚氰胺5份份三（2-羥乙基）異氰尿酸酉旨5按美國(guó)UL-94方法測(cè)試可達(dá)V-0級(jí)，氧指數(shù)為30.4配方聚內(nèi)烯70份聚磷酸銨15份尼龍-6 10份三聚氰胺5份按美國(guó)UL-94方法測(cè)試，厚度為3.2mm制品，氧 指數(shù)為29，達(dá)V-0級(jí)。聚氨酯配方聚醚型多元醇50份聚磷酸銨10份N,N-二甲基環(huán)已胺0.6份有機(jī)硅消泡劑0.48 份水0.4份一氟三氯甲烷水0.4份4,4 -二苯基甲烷二異氰酸酯60.4份混合后發(fā)泡得到阻燃聚氨酯泡沫。配方表面活性劑0.35份聚磷酸銨20份氫氧化鋁50份淀粉20份水100份混合后在25C時(shí)加到聚乙

8、二醇-TDI-三甲基丙烷共 聚物100份中，發(fā)泡后得到阻燃聚氨酯泡沫，氧指 數(shù)為36.3。電線、電纜配方聚磷酸銨25份氫氧化鋁30份酚醛樹脂纖維3份二亞硝基次戊基四胺3份65份固體含量40%的丙烯酸乳液和20份水，按一 定方式混合制成水性膨脹阻燃涂料，涂在電纜塑料 包皮上，涂層厚3.5mm ,干燥7天，將其暴露在水 中，700C, 25min ,電纜不會(huì)著火和燃燒。配方聚磷酸銨40份雙氰胺20份季戊四醇20份堿式碳酸鎂10份穩(wěn)定劑5份涂在聚氯乙烯電纜上，涂層厚1mm，電纜不會(huì)著火 和燃燒。（4）橡膠制品配方3-氯-1,3-丁二烯橡膠100份 聚磷酸銨51份三聚氰胺48份雙季戊四醇33份氫氧化鋁

9、67份按ASTM-D2863測(cè)試，氧指數(shù)為27.027.5，發(fā)煙 量可減少46%。二、赤磷赤磷是一種能單獨(dú)使用的無機(jī)阻燃劑赤磷有吸濕性著色性， 爆炸性等缺點(diǎn)。如在赤磷粒子表面包覆一層樹脂，使之形成微 小膠囊，在同白色阻燃劑復(fù)合在一起，使赤磷原來的赤紫色小 時(shí)，成為淺灰色或近白色，這樣赤磷的電器性能和穩(wěn)定性都得 到改善，見表4-14*4 14改性和未改性赤琳的性能比較樹臆種類用量赤碑件類高火自介電率介電正切體程電阻(%)和用量（）堆時(shí)間(%(10kHz25) (0 * cm3)環(huán)教輸脂90改性】。35.24,83X10#未改性10_ 一16*03X10不他和聚陵90改性1046.27.03X10 科未改性108.016.52X10聚丁二烯90改性108L52. 42X未改性10859. 52X1。從表4-14中可以看出，改性赤磷在樹脂中的電性能均明顯優(yōu)于未改性赤磷。我國(guó)在環(huán)氧樹脂和聚酯等制品中已使用赤磷阻 燃劑，效果很好。其阻