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磷-氮混合阻燃剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2016-11-11 11:20:12 |
协效阻燃体系是指由两种 (一种为阻燃剂，另一种为协效剂)或两种以上组分构成的阻燃系统，其阻燃作用优于各组分阻燃作用之和。在阻燃技术中，正日益广泛的利用磷-氮混合阻燃剂，特别是在多功能阻燃系统中。
磷-氮混合阻燃剂协同反应不只是简单地提高系统的阻燃效率，而且可降低阻燃系统配方中的某些组分的含量，并且仍能满足某些应用领域日益严格的阻燃要求。
氮化物和含磷的化合物一起使用，有显著的协效作用。磷-氮混合阻燃剂的一个突出优点是其释放出的气体的低毒性。同时还具有在多羟基化合物成炭物质存在的情况下的成炭作用机理。
60年代中期用NH4H2PO4 或(NH4)2HPO4制备了自熄POM，也可以用(NH4)3PO4，但它会降低POM的热稳定性。将一种三嗪衍生物或在加热时能产生三嗪衍生物的化合物与一种在加热、燃烧或水解时能产生磷酸、聚磷酸的磷化合物混合获得阻燃POM。
用磷酸二胍盐、一种三聚氰胺和聚磷酸铵盐的反应产物或磷与三嗪阻燃POM，可达到UL94 V—1级。用甲基乙基磷酸镁盐、1,2-二(甲基磷酸基)乙烷蜜胺加成物和甲基乙基磷酸/胍加成物来阻燃POM。用一种氨基聚磷酸铵盐来阻燃POM也取得较好的阻燃效果。
Hatsuhiko Harashina等研究了一种新的POM阻燃体系，由红磷、三聚氰胺、酚醛清漆合成的化合物作为阻燃剂对POM有很好的阻燃效果。当阻燃剂含10%红磷、10%酚醛清漆、5%三聚氰胺时，应用这种阻燃剂可使POM的氧指数由15.3%提高到37.5%，并且可达到UL94 V—1的标准，当厚度为0.8mm时无熔融滴落现象。
根据POM 燃烧的机理及燃烧特性，选用以聚磷酸铵（APP）为主阻燃剂，三聚氰胺与季戊四醇双磷酸酯三聚氰胺盐(MPP) 为辅助阻燃剂，再配以高分子吸醛剂共同组成阻燃体系，通过塑炼方式加入POM中构成了阻燃POM，经测试其氧指数可以达到50%，垂直燃烧达到FV-0级，且加工条件与普通POM相同，可以满足使用要求。
磷酸三苯酯tpp具有良好的透明性、柔软性以及抗菌性，具有耐水、耐油、电绝缘性好和相容性好的优点。磷酸三苯酯tpp用途主要用于纤维素树脂、乙烯基树脂、天然橡胶和合成橡胶的阻燃增塑剂,也可用于三乙酸甘油酯薄酯和软片、硬质聚氨酯泡沫、酚醛树脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
安徽省化工研究院在100份POM中加入40份聚磷酸铵和季戊四醇双磷酸酯三聚氰铵盐的混合物、20份三聚氰胺和10份吸醛剂，制得阻燃POM。其氧指数达到50%，垂直燃烧性能达FV-0级。
樊真等在100份POM中加入40份MPP和聚磷酸铵(APP)混合物及20份三聚氰胺，可使阻燃POM的氧指数达49.0%；在100份POM中加入30份MPP和APP混合物、20份三聚氰胺及10份吸醛剂，可使阻燃POM的氧指数达50.0%，达UL94 V—0级，两者的冲击强度下降率分别为18.2%和23.6%，低于“八五”攻关合同规定的30%的要求。
赵小平等用磷-氮阻燃剂A、自制磷-氮阻燃剂B与三聚氰胺、MCA按一定比例加到POM中，可以得到氧指数高达42%的阻燃POM材料并达到UL94 V—0级。
氮系阻燃剂主要指三聚氰胺及其衍生物，可以单独使用或与其他阻燃剂复配使用。这类阻燃剂无卤、低烟，对热和光稳定，阻燃效率高且价格低廉。可用于PA、PU、PO、PET、PS、PVC及环氧树脂。
用三嗪衍生物或双氰胺及其衍生物阻燃POM，可使其自熄。用1,3,6-三（4,6-二氰基-三嗪基-2-）己烷阻燃POM，阻燃产品可达UL94 V—1级。 日本旭化成工业株式会社1978年下半年的另一篇德国专利介绍了用TG-三聚氰酸酯阻燃POM，当阻燃剂含量为30份时，产品阻燃效果可达UL94 V—1级。
采用PUR-T包覆氮系阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)制作复合阻燃剂阻燃POM。MCA对POM的阻燃主要以吸热降温为主，MCA分解成三聚氰胺和异氰酸及分解产物，三聚氰胺的高温升华吸热可降低燃烧温度；三聚氰胺和异氰酸进一步分解生成CO2、NH3等惰性气体可稀释空气中氧气及POM热解产生的可燃性气体甲醛的浓度，有效抑制燃烧；且三聚氰胺可有效吸收甲醛，提高POM的热氧稳定性，为了有效改善阻燃剂与POM直接混合导致的材料性能劣化，用PUR-T包覆氮系阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)制作复合阻燃剂，然后将其与POM混合可以有效提高相容性。当PUR-T/MCA总质量分数为30% (MCA所占质量分数为21% )时，阻燃POM的氧指数从15%提高到26% 。
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