红磷与氢氧化镁复配阻燃研究
发布者:阻燃剂 发布于:2017/3/3 8:37:58 点击率:9204
21世纪的
新型阻燃剂必将会是无卤、高效、低烟、低毒、多功能的
复合型阻燃剂。阻燃剂可大体分为
无机阻燃剂与有机阻燃剂两大类。无机阻燃剂主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、氧化锑、氧化钼、钼酸氨、硼酸锌、氧化锌、氧化锆、氢氧化锆等,其中以氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、氧化锑应用最为广泛,尤其是
氢氧化铝、氢氧化镁不仅可以起到阻燃作用,而且可以起到填充作用。它们具有热稳定好、高效、抑烟、阻滴、填充安全、对环境基本无污染等特点,在
无卤阻燃材料中得到广泛的应用。有机阻燃剂分为磷系和卤系两个系列。前者在室温下多为液态,发烟量大,有毒性,要求被阻燃结构中含有大量H、O元素才能脱水形成碳化层,因而其应用受到很大限制。卤系阻燃剂主要包括氯和溴两大类。从使用情况看,含溴阻燃剂使用更加普遍。这主要是由于溴化物热分解后腐蚀性和毒性相对较小,而且较少量使用即可达到与氯化物相同的阻燃效果。然而,从总的使用情况来看卤系阻燃剂由于其分解产物毒性大、烟雾大等缺点,正逐步被其他无机阻燃剂所代替。
红磷是一种性能优良的
阻燃剂,具有高效、抑烟、低毒的阻燃效果,但易吸潮、氧化、并放出剧毒的气体,粉尘易爆炸,呈深红色,因此使用受到很大的限制。为了解决上述一些缺点,对红磷进行表面处理是研究的主要方向,其中
微胶囊化是最有效的方法。目前国际市场上已经有多种型号的
微胶囊红磷产品,国内也进行了大量的研究,一般使用氢氧化铝、金属硫酸盐、合成树脂为包囊壁材,但是推向市场的并不多。今后红磷表面处理发展方向为:一是通过对包囊的囊材进行改性,使其同时兼具热稳定、增塑和阻燃等功能,发展多功能的微胶囊红磷阻燃剂;二是研究各种阻燃剂与
红磷阻燃剂的有效复配关系,并使之微胶囊化,增加阻燃效果,提高材料力学性能;三是红磷具有抑烟效果,可以寻找合适的消烟剂与之进行复配,火灾中抑烟比防火更为重要,促进发展消烟技术。
氢氧化镁/红磷混合物的表面处理。取氢氧化镁/红磷无机阻燃剂重量的0.5%~1.0%的硅烷偶联剂(KH-570),用2~5倍的醇水溶液(水/醇=1/9)混合分散。先把要处理的氢氧化镁/红磷加入到混合机,开动搅拌,然后在室温下将配制好的有机硅烷偶联剂混合液逐滴地加入到混合机内,且边搅拌,使之充分混合后将之取出置于125℃下进行加热烘干,然后降至室温待用。
②标准试样的制备
将经过表面处理过的阻燃剂研细,然后按配方要求进行称量,再与PP在开炼机上混合,辊温140℃左右,反复辊压至混料均匀,然后热压制样。物料在模具中先预热3min,然后放气,并在170~175℃下压制5min,再于500t压力下冷压,制得矩形样品。