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聚苯乙烯混合阻燃剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-11-15 11:43:22 |
含卤阻燃剂与含磷阻燃剂配合使用能产生显著的阻燃剂混合使用协同阻燃效应。对于卤-磷阻燃协同效应，人们提出卤-磷配合使用能互相促进分解，并形成比单独使用具有更强阻燃效果的卤-磷化合物及其转化物PBr3、 PBr?、POBr3等。
用裂解气相色谱、差热分析、差示扫描量热分析、氧指数测定、阻燃剂程序升温观察等方法对聚苯乙烯混合阻燃剂协同效应的研究表明，聚苯乙烯混合阻燃剂使用时的分解温度比单独使用时略低，且分解非常剧烈，燃烧区的氯磷化合物及其水解产物形成的烟气云团能较长时间逗留在燃烧区，形成强大的气相隔离层。
关于聚苯乙烯混合阻燃剂协同阻燃效应相互作用机理研究得不够完善，一般认为用氮化物(如尿、氰胺、胍、双氰胺、羟甲基三聚氰胺等)能促进磷酸与纤维素的磷酰化反应。形成的磷酸胺更易于纤维素发生成酯反应，这种酯的热稳定性较磷酸酯的热稳定性好。
磷-氮阻燃剂混合使用协同阻燃效应能促使糖类在较低温度下分解形成焦炭和水，并增加焦炭残留物生产量，从而提高阻燃效果。磷化物和氮化物在高温下形成膨胀性焦炭层，它起着隔热阻氧保护层的作用，含氮化合物起着发泡剂和焦炭增强剂的作用。基本元素分析得知，残留物中含氮、磷、氧三种元素，它们在火焰温度下形成热稳定性的无定形物，犹如玻璃体，作为纤维素的一个绝热保护层。
三氧化二锑不能单独作为阻燃剂(含卤聚合物除外)，但与卤类阻燃剂并用则有很大的协同增强效应。这是因为三氧化二锑在卤化物存在的情况下，燃烧时所生成的SbCl3, SbBr3等卤化锑的相对密度很大，覆盖在聚合物表面起覆盖效应，并且在气态时也有捕捉自由基的作用。例如，三氧化二锑与氯类阻燃剂并用时，由于氯化物受热而分解出氯化氢，氯化氢和三氧化二锑反应生成三氯化锑和氯氧化锑，氯氧化锑受热分解继续生成三氯化锑。
水合硼酸锌与卤系阻燃剂配合使用具有良好的协同效应。在燃烧条件下，它们及其裂解产物之间通过相互作用，几乎能使所有阻燃元素都能发挥阻燃作用。水合硼酸锌与卤系阻燃剂反应生成二卤化锌和三卤化硼，它们能在气相中捕获HO?、 H?，在固相中形成玻璃状隔离层，隔热，隔氧，生成的水稀释燃烧区的氧并带走反应热，因此能发挥较大的阻燃作用。
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃剂TCPP)为无色至微黄色油状液体，溶于苯、醇、四氯化碳等有机溶剂，不溶于水和脂肪族烃，相对密度1.27-1.31,折光率1.4916(21.5)，粘度58mm2/S，含氯量32.8%，含磷量9.5%，由于分子内同时含有磷氯两种元素，阻燃性能显著，同时还有增塑、防潮、抗静电等作用.磷酸三(2-氯丙基)酯其物化性能类似于TCEP，但对水和碱的反应性能较低.具有优良的阻燃性能和化学稳定性，能提高制品的耐油性、耐水性和阻燃性.
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃剂TCPP)主要用于软硬聚氨酯泡沫,环氯树酯,聚本乙烯,醋酸纤维素,乙基纤维素树脂和酚醛塑料,及枪式泡沫填缝剂的生产.特别推荐用刚性聚氨酯泡沫中具有优良的热导及水解稳定性,特别适用于ASTM84(II),用于化合物聚氨酯泡沫和不饱和树酯及酚醛塑料在低温时具有低粘性.通常还与三氧二锑配合使用,以提高阻燃效率.
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃剂TCPP)是用于条状﹑快状泡沫生产中的火焰阻燃剂.它是一种成本低廉的火焰阻燃剂,且具有良好的稳定性.用于阻燃聚氨酯泡沫塑料，不饱和聚酯，液态酚醛树脂，粘合剂等重要的阻燃性增塑剂。也可用在矿用运输带（特别是煤矿）、导风筒、电线电缆、蓬布、壁纸、人造革、卷布滚等。在氰酸醚或聚醚与催化剂的混合物中的储存稳定性甚佳。
铵盐的热稳定性较差，受热时释放出氨气，如〔NH4)2SO4，其分解过程如下:〔NH4)2SO4→ NH4HSO4 NH4HSO4 →H2SO4十NH3↑
释放出的氨气为难燃性气体，它稀释了空气中氧;形成的H2SO4起着脱水炭化催化剂的作用。通常认为后一种作用是主要的.另外的实验表明，NH3在火中还发生下列反应:NH3 +O2→N2+H2O。并伴有深度氧化产物N2O4等，从中可看出NH3不仅有物理阻燃作用，而且还有化学阻燃作用。
纳米复合材料单独提出来，虽然都属于复合阻燃，但其原理有点不同。纳米复合材料是指将材料中的一个或多个组分以纳米尺寸或分子水平地分散在另一个组分基体中，此研究只有十几年的历史。实验表明，因纳米材料以超细的尺寸存在，所以各种类型的纳米复合材料的性能比其相应的宏观或微米级复合材料均有较大的改善，其中材料的热稳定性和阻燃性能也会较大幅度的提高。
某些鳞片状无机物能够在物理和化学的作用下碎裂成纳米尺寸的结构微区，其片层间距一般在零点几到几个纳米，它们不仅可以让某些聚合物插层进入纳米
尺寸的夹层空间中，形成“插层型纳米复合材料”，而且，无机夹层还会被聚合物撑开形成长径比很大的单片状无机物，均匀地分散在聚合物的基体中，形成“层离型纳米复合材料”。利用多孔或层状无机化合物的特性，制备无机/聚合物纳米复合材料，在热分解和燃烧过程中，可能形成炭及无机盐多层结构，起到隔热及阻止可燃气体逸出的作用，使高聚物得以阻燃。
用无机/聚合物纳米复合材料具有防腐、防渗漏、耐磨耐候的作用。目前已在尼龙/粘土纳米复合材料、PS/粘土纳米复合材料、PET/粘土纳米复合材料、PBT/粘土纳米复合材料、PP/粘土纳米复合材料等纳米复合材料的研究方面取得了可喜的成绩。
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