硅系、磷系阻燃劑應(yīng)用及特性

一、硅系阻燃劑

硅系列阻燃劑國內(nèi)生產(chǎn)品種和生產(chǎn)量都很小。使用較多的硅酮聚合物，它是一種透明、 粘稠的聚硅氧烷聚合物，它可通過類似于互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)，部分交聯(lián)機(jī)理而結(jié)合入基材 聚合物結(jié)構(gòu)中，這可大大限制硅添加劑的流動性，因而使它不致于遷移至被阻燃聚合物的表 面，且與聚烯烴等高聚物相容。

作為阻燃劑的硅酮聚合物，通常與一種或多種協(xié)同劑并用。這些協(xié)同劑有：ⅡA族有機(jī) 金屬鹽(如硬脂酸鎂)，聚磷酸銨(PPA)與四醇的混合物，氫氧化鋁(ATH)等。它們 既能與基材聚合，又能與硅樹脂發(fā)生協(xié)同效應(yīng)；它們不僅能提高兩種聚合物的互滲性，而且 能促進(jìn)炭層的生成，進(jìn)而阻止煙的形成和火焰的發(fā)展。

對于加有填料和未加填料的聚烯烴，由于燃燒時(shí)硅酮聚合物能與它們形成炭層，所以既 能提高其氧指數(shù)，又能降低火焰?zhèn)鞑ニ俣取?/span>

硅銅聚合物不論是用作添加劑或者是作為共聚物的組成，均能改善有機(jī)塑料的低溫抗沖 擊強(qiáng)度。由于硅樹脂的惰性和穩(wěn)定性，以及極低的玻璃化溫度(為．54～87℃)，所以它即使長 期處于高溫或低溫下均能保持其彈性。在某些情況下，硅樹脂還能降低聚烯烴的玻璃化溫度。 這說明，硅樹脂與聚烯烴基材相容。

硅系阻燃劑在賦予基材優(yōu)異的阻燃性能之外，還能改善基材的加工性能、機(jī)械性能、耐熱 性能等，生態(tài)友好，阻燃材料的循環(huán)使用效果較好，能滿足人們對阻燃劑的嚴(yán)格要求。但是加 工工藝比較復(fù)雜，有的需要側(cè)向喂料，即在高聚物加工過程中添加?，F(xiàn)在市場上有顆粒狀的， 因此更適合在高聚物阻燃加工過程中應(yīng)用。

硅酮與多種協(xié)效劑組成的阻燃系統(tǒng)目前主要用于聚烯烴。

二、磷系阻燃劑：

（1）無機(jī)磷阻燃劑

磷阻燃劑已有很長的歷史，磷一氨阻燃劑對纖維素的阻燃非常有效。其中，磷酸銨、磷 酸銨鈉、硫酸銨，錫酸銨和磷酸銨及氯化銨的混合物很適用于纖維阻燃。近對磷酸二氫銨 和磷酸氫二銨，或低分子量聚磷酸胺與硼酸銨、硫酸銨、氨基磺酸銨和溴化銨的共混物有了新的發(fā)現(xiàn)，它們的不同組合，對合成纖維的阻燃有明顯效果。高聚合度的聚磷酸銨(APP)廣泛應(yīng)用于各種防火涂料之中，聚合度越高，阻燃效果越好， 阻燃效應(yīng)越長久。對hong磷的表面處理、穩(wěn)定化處理及包覆處理使hong磷的吸濕性、自燃溫度、釋放磷化氫量、 粉塵爆炸濃度、落高自燃及與高聚物的相容等性能得到極大的改善。

（2）有機(jī)磷阻燃劑

有機(jī)磷系阻燃劑包括磷suan脂、膦酸酯、亞磷suan脂、有機(jī)磷鹽、氧化膦及磷．氮化合物等多 種，但作為阻燃劑應(yīng)用多的是磷suan脂和膦酸酯，特別是它們的含鹵衍生物。有機(jī)磷系阻燃 劑的主要缺點(diǎn)是耐熱性較差，揮發(fā)性較大，惡化塑料的熱變形溫度。因此，開發(fā)磷含量高、 分子量大、熱穩(wěn)定性好、低毒性、低生煙量的磷系化合物是有機(jī)磷系阻燃劑發(fā)展的一個(gè)趨勢， 此外耐輻射性和不惡化基材電器絕緣性的磷suan脂也是人們著眼的新品種。

有機(jī)磷化物是添加型阻燃劑該類阻燃劑燃燒時(shí)生成的偏磷酸可形成穩(wěn)定的多聚體，覆蓋于復(fù)合材料表面隔絕氧和可燃物，起到阻燃作用，其阻燃效果優(yōu)于溴化物，要達(dá)到同樣的阻燃效果，溴化物用量為磷化物的4～7倍。該類阻燃劑主要有磷(膦)酸酯和含鹵磷suan脂及鹵化磷等，廣泛地用于環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS等。

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