化工助劑-阻燃劑（精細(xì)化工生產(chǎn)技術(shù)課件）

阻燃劑基本知識(shí)目錄ONTENTS阻燃劑定義、分類1阻燃劑的性能指標(biāo)2阻燃劑的作用機(jī)理3阻燃劑定義、分類01阻燃劑：能使易燃物質(zhì)燃燒減慢、終止或難以燃燒的物質(zhì)。注意：阻燃并不是不燃！阻燃劑添加型反應(yīng)型鹵系阻燃劑無(wú)鹵阻燃劑乙烯基衍生物含氯化合物含羥基化合物含環(huán)氧基化合物水合金屬氧化物磷系阻燃劑金屬氧化物金屬硼化物膨脹型阻燃劑……按照聚合物阻燃加工方法不同：復(fù)合型阻燃劑研究納米型阻燃劑研究環(huán)保型阻燃劑的研究如具有阻燃、防腐、抗流失和尺寸穩(wěn)定等新型阻燃劑隨著環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)格，發(fā)展低煙無(wú)鹵阻燃體系已成為一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域。如超細(xì)化阻燃劑、無(wú)機(jī)物納米復(fù)合阻燃劑主要要求有無(wú)鹵、低煙、無(wú)毒、無(wú)腐蝕性等。阻燃劑的性能指標(biāo)02阻燃與非阻燃織物對(duì)比衡量阻燃性能指標(biāo)--氧指數(shù)（OI）氧指數(shù)定義為塑料試樣在N2-O2混合氣體中保持連續(xù)燃燒所需的最低氧氣體積分?jǐn)?shù)。式中，[N2]和[O2]代表兩種氣體的流量。

當(dāng)OI<22時(shí)，為易燃性塑料；當(dāng)OI在22~27之間時(shí)，為自熄性塑料；當(dāng)OI>27時(shí)，為難燃塑料。塑料的氧指數(shù)越小，說(shuō)明其連續(xù)燃燒所需氧氣的濃度越低，材料越易燃；反之，塑料的氧指數(shù)越大，說(shuō)明其連續(xù)燃燒所需氧氣的濃度高，材料越不易燃。除此之外，衡量標(biāo)準(zhǔn)還有美國(guó)UL標(biāo)準(zhǔn)(UL-94)、最大比光密度(Dm)。塑料品種氧指數(shù)塑料品種氧指數(shù)聚甲醛(POM)14.9聚酰胺(PA1010)25.5聚氨酯(PU)17.0軟質(zhì)聚氯乙烯(SPVC)26.0發(fā)泡聚乙烯(PE)17.1聚酰胺(PA6)26.4聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)17.3酚醛樹(shù)脂(PF)30.0聚乙烯(PE)17.4聚苯醚(PPO)30.0聚丙烯(PP)18.0聚砜(PSF)32.0聚苯乙烯(PS)18.1蜜胺樹(shù)脂(MF)35.0丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)18.2聚酰亞胺(PI)36.0環(huán)氧樹(shù)脂(EP)19.8聚苯硫醚(PPS)40.0聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)20.0純聚氯乙烯(PVC)45.0聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)20.6硬質(zhì)聚氯乙烯(HPVC)50.0氯化聚醚(CP)23.0聚苯并咪唑(PBI)58.0聚酰胺(PA66)24.3聚偏氯乙烯(PVDC)60.0聚碳酸酯(PC)24.9聚四氟乙烯(PTFE)95.0阻燃劑的作用機(jī)理03阻燃劑是通過(guò)吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的。多數(shù)阻燃劑是通過(guò)若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的。1）吸熱作用通過(guò)分解吸熱或熱分解產(chǎn)生不燃性揮發(fā)物的汽化熱，使高聚物材料的溫度上升發(fā)生困難。如Al(OH)3阻燃劑的阻燃機(jī)理。Al(OH)3阻燃劑的阻燃機(jī)理就是通過(guò)提高聚合物的熱容，使其達(dá)到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。這類阻燃劑充分發(fā)揮其結(jié)合水蒸汽時(shí)大量吸熱的特性，提高其自身的阻燃能力。2)覆蓋作用阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層，隔絕氧氣，具有隔熱、隔氧、阻止可燃?xì)怏w向外逸出的作用，從而達(dá)到阻燃目的。如有機(jī)磷類阻燃劑受熱時(shí)能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)更趨穩(wěn)定的交聯(lián)狀固體物質(zhì)或碳化層，起到覆蓋作用。有機(jī)磷類阻燃劑3)抑制鏈反應(yīng)根據(jù)燃燒的鏈反應(yīng)理論，維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區(qū)，捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，最終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。例如含鹵阻燃劑，就屬于這一類。三氯氯丙基磷酸酯十溴聯(lián)苯醚含鹵阻燃劑，它的蒸發(fā)溫度和聚合物分解溫度相同或相近，當(dāng)聚合物受熱分解時(shí)，阻燃劑也同時(shí)揮發(fā)出來(lái)。此時(shí)含鹵阻燃劑與熱分解產(chǎn)物同時(shí)處于氣相燃燒區(qū)，鹵素便能夠捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，最終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。4)不燃?xì)怏w的窒息作用阻燃劑受熱時(shí)分解出不燃?xì)怏w，將可燃物分解出來(lái)的可燃?xì)怏w的濃度沖淡到燃燒下限以下。同時(shí)也對(duì)燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續(xù)進(jìn)行，達(dá)到阻燃的作用。在聚合物熱分解產(chǎn)生可燃性氣體的同時(shí)，如果聚合物-阻燃劑體系能分解產(chǎn)生不燃?xì)怏w，如H2O、N2、HCl、HBr、CO2、NH3等。定義減緩燃燒阻燃≠不燃性能指標(biāo)氧指數(shù)作用機(jī)理吸熱作用覆蓋作用抑制鏈反應(yīng)不燃?xì)怏w的窒息作用阻燃劑是怎樣生產(chǎn)的呢？思考題阻燃劑氯化石蠟的生產(chǎn)目錄ONTENTS生產(chǎn)原理1生產(chǎn)設(shè)備2工藝流程3生產(chǎn)原理01Cl2+C25H52→C25H30Cl22生產(chǎn)設(shè)備02反應(yīng)釜換熱器分離器干燥器固化盤粉碎機(jī)反應(yīng)釜

廣義理解即有物理或化學(xué)反應(yīng)的容器，通過(guò)對(duì)容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)配置，實(shí)現(xiàn)工藝要求的加熱、蒸發(fā)、冷卻及低高速的混配功能。適用于精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)過(guò)程。有夾套換熱和蛇管換熱兩種形式。換熱器將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱熱交換器。換熱器在化工、石油、動(dòng)力、食品及其它許多工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位，其在化工生產(chǎn)中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等，應(yīng)用廣泛。分離器把混合的物質(zhì)分離成兩種或兩種以上不同的物質(zhì)的機(jī)器。主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體。濕物料從左端上部加入，經(jīng)過(guò)圓筒內(nèi)部時(shí)，與通過(guò)筒內(nèi)的熱風(fēng)或加熱壁面進(jìn)行有效的接觸而被干燥，干燥后的產(chǎn)品從右端下部收集。在干燥過(guò)程中，物料借助于圓筒的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，在重力的作用下從較高一端向較低一端移動(dòng)。轉(zhuǎn)筒干燥器工藝流程03具體工藝如下預(yù)氯化：在預(yù)氯化釜中，加入熔融石蠟，再通入Cl2預(yù)氯化至氯含量40%左右，送到氯化釜。HCl氣體送HCl吸收塔產(chǎn)鹽酸。氯化：加入四氯化碳（或其它氯烴溶劑），在氯化釜繼續(xù)氯化，使產(chǎn)品達(dá)到70%氯含量。中和：將氯化液送入中和釜，水洗至PH=6.5-7，再用堿中和到PH=7-7.5后，送到精制塔精制：在精制塔中，直接通入蒸汽精制。汽