红磷阻燃剂在塑料中的应用及阻燃配方设计.pdfVIP

第34卷增刊 塑料工业 2006年 5月 CHINA PLASTICSINDUSTRI 红磷阻燃剂在塑料中的应用及阻燃配方设计 葛世成 睁河北工业大学科技开发中心阻燃技术研究所，天津300132) 做为安全火柴的主要原料，即火柴头的原料和磨 发生量2x10-6，在空气中24hPH:发生量lx 擦撞击火柴盒侧面也含50%的红磷做为点火剂，说 10-6;而一般红磷分别为485x10-“和18x10-6。所 明它的极易燃特性。把红磷做为阻燃剂使用似乎是不 以可以把 “微红”定格为环保型绿色阻燃剂。 可思议的事，但红磷确是一种高效的无毒的阻燃剂， 红磷的高效性，见证于它的阻燃机理;加入它的 尤其是用在塑料上;它作为阻燃剂已有30多年的历 聚合物燃烧时，历经一系列变化生成聚偏磷酸;它是 史[一‘43。 又粘又薄的膜，紧紧包裹在聚合物表面，隔绝空气中 最近十几年来，人们在将红磷应用于高分子材料 的氧使燃烧停止。另外，磷酸，偏磷酸，聚偏磷酸， 的阻燃化的理论和实践中，已探讨出许多安全应用红 都是强酸，它们可按形成碳正离子模式，对聚合物 磷。通过对它的表面处理，探寻它的阻燃协效体系， (尤其是含氧聚合物)进行脱水成炭，增加阻燃作用。 进行优化配方设计等措施，进一步提高其使用安全性 最近发现，在燃烧气相，磷化物也可起阻燃作用。例 和阻燃效率。2005年据不完全统计，国内红磷阻燃 如用三苯基磷的氧化物处理聚合物，经质谱分析证 剂，主要是微胶囊化红磷的年产销量已在6kt左右。 明，热分解产物中有 P0-自由基产生，且其中H- 红磷与白 (黄)磷不同，它在空气中相当稳定;白磷 自由基大大减少，这表明P0-有捕捉 H·自由基的 在空气中会自燃。白磷由P4分子组成，分子中的磷 功能。 原子形成四面体;红磷也由P4分子组成，但P4的键 1红磷阻燃剂在塑料阻燃中的配方设计[[5,61 有一个断开并导致聚合，形成高分子结构;所以红磷 经近十几年来 “红磷阻燃剂”的应用实践，证明 是一种无机高分子物。 它确是聚烯烃，尼龙，ABS,HIPS、聚酷，PU，环氧 P P /}\ /}\ 树脂等塑料基体聚合物的高效阻燃剂;例如在聚乙 毛-P P-},.- 红磷 P-协P 白磷 \ 烯，聚丙烯中加人8%一9%可达UL-94V-0级:在尼 P P 龙中加人7.5% “微红”，可达V-0级;氧指数可达 直接使用红磷做阻燃剂，存在很大的问题。主要 35%。对比澳一锑阻燃体系，尼龙要加 15%的嗅系 是:1)红磷极易吸潮和氧化，表面慢慢形成磷酸; 阻燃剂并配以对应的氧化锑 (例如十澳 二苯醚和 2)红磷与大多数塑料基体聚合物相容性不好;3)红 Sbz03)，产物氧指数仅达28%,UL-94标准仅达U-1 磷的着火点为240一250cC，在使用中仍有安全隐患。 级。对于聚烯经，要加20一22份十滨二苯醚和近 10 只有把红磷进行适当的处理，它才会获得实际的，更 大规模的应用。处理红磷的方法很多，最有效最主要 份氧化锑才能达到UL-94V-。级。