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膨胀型单质类阻燃剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-10-15 14:20:01 |
膨胀型单质类阻燃剂是集酸源，碳源及气源与同一分子结构内的化合物，以期发挥协同增效作用，获得性能较佳的膨胀型阻燃剂品种。膨胀型单质类阻燃剂部份已有工业产品，但大部份尚处于实验室研究开发阶段。
螺旋状膨胀型单质类阻燃剂以季戊四醇与三氯氧磷合成2,4,8,10-四氧杂-3,9-二磷杂螺环十一烷-3,9-二酰氯作为膨胀型阻燃剂的中间体。螺环磷酸酯二酰氯分别与二乙烯三胺反应缩聚得到产物。
膨胀型阻燃剂在塑料，橡胶及合成高聚物已得到广泛应用。但是TFR中不含反应性集团，在纤维和纺织品上应用很少，因此，提高IFR在纤维上的应用，特别是提高耐久性是目前研究的热类。
以（Ⅰ）IFR中添加交联剂二异氰酸酯，并在催化剂硫氰化钾作用下与竹浆纤维发生共价交联。提高了阻燃织物的水洗耐久性。当阻燃织物燃烧时，阻燃剂首先受热脱水炭化，形成的多孔结构碳层起到了隔热、隔氧作用，阻止了进一步燃烧。阻燃效果良好。LOI%由未整理织物的29.0%，提高到38.6%，水洗10次仍维持在36.8%；损毁炭长由19.6cm降为12.5；续燃和阴燃时间均为0。纤维损伤，白度，手感稍有下降。
以（Ⅱ）IFR对涤纶织物进行阻燃整理，在阻燃剂用量为250~300g/L时，经预烘（100℃）和焙烘温度180~190℃时，LOI值由未经整理的涤纶23.5%提高到28.5%，炭长8.5cm，续燃和阴燃时间均为0。阻燃涤纶没有在燃烧时的溶滴现象，因形成了膨胀碳层阻止了熔滴的产生，同时减少了可燃气体的产生，同时产生非可燃性气体，起到稀释可燃气体的作用。
在传统的混合型膨胀阻燃中是以聚磷酸铵，季戊四醇和三聚氰胺复配混合，三组份间易发生醇解，在涤纶表面容易产生“白霜”等问题。有人合成一种阻燃涂层胶对涤纶织物进行阻燃涂层整理，并解决了“白霜”等疵病。
以新戊三醇与三氯氧磷合成一种氧磷杂环酰氯化合物，再与本代三聚氰胺反应得到的产物。
磷酸三异丙基苯酯(阻燃剂IPPP65)用途：
磷酸三异丙基苯酯,三芳基磷酸酯,阻燃剂IPPP65不含卤素的磷酸酯阻燃增塑剂，不会两次污染环境；在该磷酸酯品种中属粘度、磷含量较为适中的一种型号。此产品无色透明，相溶性好，用途既能阻燃又能增塑，在阻燃剂和增塑材料之间起到平衡作用，还能使加工的材料不变本色和自身的物理性能。
产物（Ⅲ）IFR的分子结构式中既有酸源，又有充分的碳源和气源，但作为酸源的磷元素尚嫌不足，所以在阻燃剂中添加Ⅱ型聚磷酸酯，并以水性聚丙烯酸酯为粘合剂。按一定配比制成涂层胶对涤纶进行阻燃涂层整理。在180~200g/m2上胶量时，炭长由未经阻燃的燃尽提高到8cm左右，续燃和阴燃时间均为零。阻燃效果较好。
其他如2,2-二甲基-1,3-丙二醇-二（新戊二醇）双磷酸酯，又称三（新戊二醇）双磷酸酯，也可用作膨胀型阻燃剂的组份。这类环磷酸酯结构阻燃效果良好，LOI最高可达35%，无熔滴，耐洗效果也好。
该阻燃剂是由膦酸酯与双环亚磷酸酯合成，阻燃剂由（A）和（B）两个结构式组成。
该阻燃剂经动物试证明有一定毒性，大鼠急性口服毒性LD50=791mg/kg。兔眼刺激试验2%无反应，皮肤刺激阴性。
双环笼状膨胀型单质类阻燃剂以1-氧代-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环辛烷（PEPA）为代表，它本身是一种阻燃剂，也可以为混合型膨胀阻燃剂的组份，以该化合物衍生出一系列单质双环笼状膨胀型阻燃剂。
PEPA是由季戊四醇与三氯氧磷反应制度，PEPA系季戊四醇磷酸酯，为反应性磷系膨胀型阻燃剂，具有双笼状磷酸酯结构，分子高度对称，成炭性好，兼具碳源和酸源，热稳定性良好。以PEPA为中间体可以合成其他具有稳定性的双笼状结构的磷酸酯化合物。
其中有一些衍生物用作高效的膨胀型阻燃剂，在同一分子结构中兼具酸源，碳源和气源，发挥协同增效作用，获得较佳的阻燃性能，分别获得一个，二个和三个双环笼状磷酸酯结构的PEPA衍生物。
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