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紅磷阻燃劑在塑膠材料中的應用及問題

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瀏覽:- 發布日期:2020-04-28 14:33:25【

在塑料中添加阻燃劑可以解決多數塑膠材料可燃的問題。目前市麵上運用最廣的阻燃劑有無機阻燃劑,鹵係阻燃劑,磷係阻燃劑,氮-磷係阻燃劑等,而無鹵、低煙、低毒的環保型阻燃劑一直是人們追求的目標。無鹵阻燃劑主要包括磷係阻燃劑及無機水合物。紅磷阻燃劑由於其阻燃效果好,阻燃效率高而被廣泛運用到塑膠、熱熔膠、橡膠、塗料等產品。

紅磷是一種紫紅或略帶棕色的無定形粉末,是一種P4分子組成的無機高分子化合物,不溶於水、稀酸和很多有機溶劑,但略溶於無水乙醇,溶於三溴化磷和氫氧化鈉水溶液。紅磷是安全火柴的主要原料,說明它具有極易燃的特性。那麽為什麽這種可燃的物質可以作為阻燃劑被廣泛運用呢?這主要與紅磷的阻燃機理有關:一方麵紅磷與塑膠材料一起燃燒的過程中經過一係列的變化形成聚偏磷酸,它形成一種又粘又薄的膜包裹在聚合物的表麵,因此降低了氧氣與聚合物的接觸抑製了氧化的過程;另一方麵,紅磷形成的磷酸,偏磷酸,聚偏磷酸等作為脫水劑促使聚合物脫水成炭,增加阻燃的作用。

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 如果直接使用紅磷阻燃劑會存在很多的問題:

(1)紅磷在空氣中很容易吸收水分,生成H3PO4、H3PO3、H3PO2等物質,是紅磷變粘,失去流動性,而產生的磷酸更易吸水,日久紅磷將變為稀泥狀物質。紅磷存在高分子材料製品中一定時間後,製品表麵的紅磷吸潮氧化,使產品表麵被腐蝕而失去光澤和原有的性能,並慢慢向內層深化;

(2)紅磷與樹脂相容性差,不僅難以分散,而且會出現離析沉降,使樹脂的粘度上升,這給樹脂的澆注、浸漬、操作等帶來困難,也會導致合成材料的性能下降;

(3)紅磷長期與空氣接觸,在生成磷的含氧酸的同時,會放出劇毒的PH3氣體,汙染環境;

(4)紅磷易為衝擊所引燃,幹燥的紅磷粉塵具有燃燒及爆炸危險;

(5)紅磷的深紫紅色易使產品著色,紅磷通常隻能與深紅色或黑色的材料配伍。

(6)紅磷的吸濕性和表麵不穩定性對塑料製品的物理性能有不良的影響,尤其對弱電元件的漏電性和高壓元件的絕緣性影響更甚;

解決塑膠產品的這種由於紅磷氧化吸水而導致的“出汗”問題,一個方麵是找到替代阻燃劑不再使用紅磷,阻燃劑廠家了解到目前電子行業實施的禁用或限用就是從這方麵入手的,但是由於目前紅磷檢測方法不夠完善,實際管控的過程中問題也很多。另一方麵紅磷的確是一種阻燃效果好、阻燃效率高、無鹵、經濟的阻燃劑,如能解決其穩定性問題可以不用完全拒之門外。要繼續使用紅磷做阻燃劑必須對紅磷進行適當的處理,比如對紅磷進行微膠囊化包覆處理。

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無鹵阻燃劑廠家通過對紅磷進行適當的處理避免其發生上述問題。這些處理方式主要包括微膠囊化處理,白度化處理。微膠囊化是一種特種的包覆技術,即對紅磷進行包覆,它通常是通過高分子薄膜將紅磷顆粒進行封閉包覆,微膠囊化的紅磷不僅提高了與塑膠聚合物的相容性,著火點也提高,同時由於高分子膜的包覆作用使其與空氣隔絕不易被氧化。另外製作紅磷微膠囊的過程中,可以在其表麵沉積一層白色的氫氧化鋁,即白度化處理,可以改善顏色的限製使其應用更加廣泛。

 紅磷可經吸入、食入和皮膚接觸等途徑進入人體。經常攝入紅磷粉塵,可引起慢性磷中毒,長期皮膚接觸可引起皮炎。紅磷對水生生物有一定的毒性,還會引起水體富營養化等問題。此外,紅磷在存放和生產應用中易吸潮而生成劇毒的磷化氫氣體和具有腐蝕性的磷酸。

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    【本文標簽】:阻燃劑廠家 環保阻燃劑 無鹵阻燃劑 阻燃劑
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