磷系阻燃剂在塑料中的应用 

磷系阻燃剂在塑料中的应用

        磷系阻燃剂是一种高效率、可靠、使用行业领域普遍的阻燃剂，深受研究人员重视，早已在合成和使用等多方面获得了显著性贡献。

一、磷系阻燃剂在PP中的应用

PP的物理性能在其行业应用起到充分的能力，但其LOI仅在17.5%之间，较易燃烧，并且燃烧速度比较快。PP材料在行业应用的价值受其阻燃性能和物理性能一起影响。近些年，PP阻燃微胶囊化、表面改性处理已成为了PP材料阻燃主要趋向。

实例一：将利用硅烷偶联剂(KH-550)、硅树脂乙醇溶液改性处理的聚磷酸铵(APP)使用于PP材料。当改性APP的质量分数为22%时，材料的LOI提高到30.5%，一起力学性能也可以做到需求并且出色于未改性APP阻燃的PP材料。

实例二：将APP充填于由三聚氰胺(MEL)、羟基硅油、甲醛树脂壳利用原位聚合方式配制的微胶囊中，随后以该微胶囊复配季戊四醇，将其使用于PP材料的阻燃。该材料的阻燃效果较好，其LOI为32%，垂直燃烧检测做到UL94V-0级。通过温水浸泡处理，复合材料仍然具备良好的阻燃及力学性能。

实例三：将氢氧化铝(ATH)包覆改性APP，并将改性后的APP与双季戊四醇复配，以质量比2.5／1使用于PP材料中。当阻燃剂总质量分数为25%时，LOI为31.8%，阻燃等级一起也做到了V-0级，热释放出速率峰值显著性降低。

二、磷系阻燃剂在PS中的应用

PS具备易燃性性而且离去火源后可接着燃烧。为改善其燃烧放热量大、传输速率快等许多问题，无卤磷系阻燃剂在PS阻燃使用中也当担起关键性的角色，通常PS的阻燃方式有包覆法、浸渍法、刷涂法和聚合阶段性阻燃法。

实例一：根据溶胶-凝胶方式将N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷和磷酸生成用以可发性PS的含磷阻燃粘合剂，根据涂覆阻燃法制取阻燃PS泡沫。当溫度到达700℃以上时，阻燃粘合剂制取的PS泡沫可形成超出49%的炭层。

世界各国的专家们通常将某些含磷阻燃结构引进乙烯基类化合物或丙烯酸类化合物中，再与苯乙烯发生共聚，顺利制取出新式含磷苯乙烯共聚物。分析结果显示，对比纯PS，含磷阻燃苯乙烯共聚物的LOI及残炭量明显改善。这表明含磷苯乙烯共聚物的热特性及阻燃性能更优良于纯PS。

实例二：根据接枝共聚将端乙烯基低聚磷酸酯杂化大单体(VOPP)接枝到PS的分子主链中，接枝共聚物根据固相阻燃机理展现阻燃性能。随VOPP的含量增加，LOI升高，热释放速率峰值及总热释放量减少，熔滴滴落现像消逝，阻燃作用明显改善。

另外，也可根据无机磷系阻燃剂的官能团与石墨、氮系阻燃剂开展化学连接，随后用以阻燃PS。还可根据包覆法刷涂法将磷系阻燃剂使用于PS的阻燃，材料的LOI及残炭量均大幅提高。

三、磷系阻燃剂在PA中的应用

PA极其易燃性，其在燃烧全过程中形成很多烟尘。因为PA多使用于电子元器件及设备中，造成火灾事故危害尤其严重。在阻燃全过程中，因为其內部主链中具有酰胺结构，使其阻燃方式普遍，添加型与反应型阻燃剂在PA中的使用均发挥了极好的作用。在阻燃PA中，烷基次膦酸盐类阻燃剂使用范围最广。

实例一：将异丁基次磷酸铝(A-MBPa)添加到PA6基体中制取复合材料。阻燃测试全过程中异丁基次磷酸铝阻燃剂先于PA6分解，形成了紧密的炭层而且稳定性地保护了PA6，材料LOI到达了26.4%，并阻燃等级到达了V-0级。

实例二：在己二胺与己二酸聚合全过程中，添加质量分数3%的阻燃剂双(2-羧乙基)甲基氧化膦(CEMPO)，制取阻燃型PA66塑料。分析展现阻燃PA66比普通PA66具备更佳的阻燃性能，LOI有很大的提高。根据对炭层外貌解析得知，因为阻PA66炭层表面存有紧密的炭层，炭层中存有的某些不同大小的孔洞隔绝热量及气体的传送，使其展现出显著的阻燃性能。

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