磷腈阻燃劑種類繁多,根據化學結構可分為環狀磷腈、線性聚磷腈和功能化衍生物三大類,每類又因取代基不同而具有獨特性能。以下是主要類型及代表性產品:1.環狀磷腈(小分子型)以六元環(三聚體)或八元環(四聚體)為主,側基可調,阻燃效率高。(1)六氯環三磷腈(HCCP,(NPCl?)?)特點:基礎原料,活性高,需進一步修飾。應用:合成其他磷腈阻燃劑的中間體。(2)六苯氧基環三磷腈(HPCP,(NP(OPh)?)?)特點:熱穩定好(分解溫度>300℃),無鹵。應用:環氧樹脂、PC/ABS合金(如日本大冢化學SPS-100)。(3)氨基取代環磷腈(如六(4-氨基苯氧基)環三磷腈)特點:反應性氨基,可參與聚合物交聯。應用:阻燃聚酰亞胺薄膜、復合材料。(4)含磷/氮復合基團衍生物示例:六(對-二乙基氨基膦酸酯)環三磷腈。作用:增強成炭性和氣相阻燃協同效應。磷腈阻燃劑通過在反應過程中釋放磷酸鹽來壓制火焰的蔓延。上海SPB-100磷腈阻燃劑服務
磷腈阻燃劑:大冢化學的防火護盾在當今工業與生活的眾多領域,火災安全始終是一個至關重要的課題。大冢化學管理(上海)有限公司所推出的磷腈阻燃劑,正以其的性能和創新的技術,為構建安全的材料與環境提供了堅實可靠的防火解決方案。磷腈化合物本身具有獨特的化學結構,其分子主鏈由磷和氮原子交替排列而成,這種結構賦予了磷腈阻燃劑諸多優異的特性。與傳統阻燃劑相比,磷腈阻燃劑具備高效的阻燃效果、低煙無毒的燃燒特性以及良好的熱穩定性等優勢。在電子電器領域,隨著電子產品的小型化、高性能化以及人們對使用安全要求的不斷提高,磷腈阻燃劑發揮著不可或缺的作用。江蘇SPB-100磷腈阻燃劑廠家磷腈阻燃劑在建筑材料中用于提高建筑物的防火性能。
除了上述的**阻燃劑外,部分有機和無機填料對PC同樣有阻燃效果。田征宇等發現以雙酚A-雙二苯基磷酸酯為阻燃劑的玻纖增強PC體系中,與普通玻纖相比,異形比為3的扁平玻纖不僅能增加PC的沖擊強度和尺寸穩定性,還能縮短PC的燃燒時間[14]。氧化石墨烯和層狀雙氫氧化物應用于PC中,產生協同效應,不僅能將燃燒時的總熱釋放量降低16%,還能提高PC的抗光老化性能,緩解其在長時間光照條件下的變黃現象[15]。微晶纖維素 (MCC)與TPP以1∶3復配,當總添加量為10%時,PC的氧指數為28%,阻燃級別為UL94的V-0級,優于二者分別添加10%[16]。
聚碳酸酯(PC)具有優異的力學性能、良好的電性能、較寬的使用溫度范圍(-60~120℃)等特點,被廣泛應用于建筑、醫療設備、交通運輸、電子電氣等領域,是近年來發展**快的工程塑料之一。PC是一種天然的高碳化聚合物,燃燒時產生炭煙,材料發泡并成炭,離開火源后自熄。PC比普通的熱塑性聚合物阻燃性能好,氧指數約為25%~27%,阻燃等級為UL-94測試中的V-2級。然而,當PC應用于電子、電氣、汽車、建筑等行業中時,往往需要更嚴格的阻燃性能,因此通常需要對PC進行改性,使其阻燃等級提高至V-0級。PC中常用的阻燃劑有溴系、有機磷系、磷腈類、硅系和磺酸鹽類阻燃劑。隨著歐盟RoHS指令、REACH法規的實施,部分阻燃劑被禁用,環保且高效的PC阻燃劑也越來越受關注。磷腈阻燃劑在電力行業中用于提高輸電線路的安全性。
阻燃環氧樹脂的阻燃性能主要來源于阻燃劑中環三磷腈部分所固有的阻燃性能以及P、N元素的協同作用[3];阻燃劑在燃燒的過程中環三磷腈部分分解出磷酸或偏磷酸,形成凝聚相覆蓋在基體表面促進炭層的生成并起到隔熱隔氧的作用,抑制燃燒的蔓延;阻燃劑在燃燒過程中生成CO2、NH3、N2等不燃氣體,稀釋O2的濃度或沖散氧氣從而形成氣相阻隔;同時阻燃劑在燃燒過程中生成PO?自由基,湮沒了H?自由基和HO?自由基,中斷熱解.李斌等[4]以六對羧基苯氧基環三磷腈與環氧氯丙烷經開環閉環反應合成了一種新型的含磷環氧樹脂(PN-EP).結果表明,PN-EP的初始分解溫度為278℃,在700℃時殘炭率為40.5wt%,具有很好的熱穩定性和成炭性能.經固化后,PN-EP固化物LOI值為33%,并能通過UL94V-0級.可以達到UL-94 VO級阻燃性能,阻燃性能**優于傳統阻燃體系。上海SPB-100磷腈阻燃劑服務
磷腈阻燃劑在電子產品外殼中用于提高耐熱和防火性能。上海SPB-100磷腈阻燃劑服務
研究人員將8%的六(4-硝基苯氧基)環三磷腈(HNTP)作為膨脹型阻燃劑添加到PC中,復合材料的LOI達到27%,阻燃等級為V-0級。當加入0.15-0.5%的二苯磺酸鉀(KSS)時,復合材料達到了V-0級阻燃。但是當加入2%HNTP和0.25%KSS并用時,復合材料的阻燃等級為V-2級。這是因為HNTP使主分解反應在高溫下進行,相反KSS使主分解反應溫度降低,HNTP和KSS單用時可以促進生成完整的炭層,保護PC基體。但是二者復配時,炭層會被破壞,失去保護能力[7]。上海SPB-100磷腈阻燃劑服務