紅磷與氫氧化鎂復配阻燃研究
發布者:阻燃劑 發布于:2017/3/3 8:37:58 點擊率:9303
21世紀的
新型阻燃劑必將會是無鹵、高效、低煙、低毒、多功能的
復合型阻燃劑。阻燃劑可大體分為
無機阻燃劑與有機阻燃劑兩大類。無機阻燃劑主要品種有氫氧化鋁、氫氧化鎂、紅磷、氧化銻、氧化鉬、鉬酸氨、硼酸鋅、氧化鋅、氧化鋯、氫氧化鋯等,其中以氫氧化鋁、氫氧化鎂、紅磷、氧化銻應用最為廣泛,尤其是
氫氧化鋁、氫氧化鎂不僅可以起到阻燃作用,而且可以起到填充作用。它們具有熱穩定好、高效、抑煙、阻滴、填充安全、對環境基本無污染等特點,在
無鹵阻燃材料中得到廣泛的應用。有機阻燃劑分為磷系和鹵系兩個系列。前者在室溫下多為液態,發煙量大,有毒性,要求被阻燃結構中含有大量H、O元素才能脫水形成碳化層,因而其應用受到很大限制。鹵系阻燃劑主要包括氯和溴兩大類。從使用情況看,含溴阻燃劑使用更加普遍。這主要是由于溴化物熱分解后腐蝕性和毒性相對較小,而且較少量使用即可達到與氯化物相同的阻燃效果。然而,從總的使用情況來看鹵系阻燃劑由于其分解產物毒性大、煙霧大等缺點,正逐步被其他無機阻燃劑所代替。
紅磷是一種性能優良的
阻燃劑,具有高效、抑煙、低毒的阻燃效果,但易吸潮、氧化、并放出劇毒的氣體,粉塵易爆炸,呈深紅色,因此使用受到很大的限制。為了解決上述一些缺點,對紅磷進行表面處理是研究的主要方向,其中
微膠囊化是最有效的方法。目前國際市場上已經有多種型號的
微膠囊紅磷產品,國內也進行了大量的研究,一般使用氫氧化鋁、金屬硫酸鹽、合成樹脂為包囊壁材,但是推向市場的并不多。今后紅磷表面處理發展方向為:一是通過對包囊的囊材進行改性,使其同時兼具熱穩定、增塑和阻燃等功能,發展多功能的微膠囊紅磷阻燃劑;二是研究各種阻燃劑與
紅磷阻燃劑的有效復配關系,并使之微膠囊化,增加阻燃效果,提高材料力學性能;三是紅磷具有抑煙效果,可以尋找合適的消煙劑與之進行復配,火災中抑煙比防火更為重要,促進發展消煙技術。
氫氧化鎂/紅磷混合物的表面處理。取氫氧化鎂/紅磷無機阻燃劑重量的0.5%~1.0%的硅烷偶聯劑(KH-570),用2~5倍的醇水溶液(水/醇=1/9)混合分散。先把要處理的氫氧化鎂/紅磷加入到混合機,開動攪拌,然后在室溫下將配制好的有機硅烷偶聯劑混合液逐滴地加入到混合機內,且邊攪拌,使之充分混合后將之取出置于125℃下進行加熱烘干,然后降至室溫待用。
②標準試樣的制備
將經過表面處理過的阻燃劑研細,然后按配方要求進行稱量,再與PP在開煉機上混合,輥溫140℃左右,反復輥壓至混料均勻,然后熱壓制樣。物料在模具中先預熱3min,然后放氣,并在170~175℃下壓制5min,再于500t壓力下冷壓,制得矩形樣品。