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磷系阻燃剂都有哪些?它的阻燃原理是什么?


      磷系阻燃剂中有机磷系品种大多是油状,在高聚物加工过程中不易添加,一般在聚氨酯泡沫、软PVC、变压器油、纤维素树脂、天然和合成橡胶中使用。

 

      磷系阻燃剂主要分为无机磷系和有机磷系阻燃剂。含磷无机阻燃剂最主要的产品有红磷阻燃剂、磷酸铵盐和聚磷酸铵等。无机磷系的优点是稳定性好、不会发、不产生腐蚀性气体、效果持久并且毒性低。其中,红磷阻燃剂的阻燃效果明显优于磷酸酯类。

 


      含磷添加剂主要在凝聚相中作用,它的阻燃机理如下:

 

  ①形成磷酸配作为脱水剂,并促进成炭,炭的生成降低了从火焰到凝聚相的热传导。

  ②磷酸可吸热,因为它阻止了CO氧化为CO2,降低了加热过程。

  ③对凝聚相形成一层薄薄的玻璃状的或液态的保护层,因此降低了氧气扩散和气相与固相之间的热量和质量传递,抑制了炭氧化过程,降低了含磷阻燃剂受热分解发生如下变化:磷系阻燃剂→磷酸偏→磷酸→聚偏磷酸,聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物,具有强脱水性,在聚合物表合物与空气隔绝;脱出的水气吸收大量的热,使聚合物表面阻燃剂受热分解释放出挥发性磷化物,经质谱分析表明,存氢原子浓度大大降低,表明PO*捕获H*,即PO*+H*=HPO。

 

       磷系阻燃剂单独使用时阻燃效果不佳磷系阻燃剂起阻燃作用在于促使高聚物初期分解时的脱水而碳化。这一脱水碳化步骤必须依赖高聚物本身的含氧基团,对于本身结构具有含氧基团的高聚物。它们的阻燃效果会好些。对于聚丙烯来讲,由于本身的分子结构没有含氧的基团,单独使用磷系阻燃剂时阻燃效果不佳,但是如果与Al(0H)3和Mg(OH)2等复配即可产生协同效应,从而得到良好的阻燃效果。






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