膨脹型阻燃劑是近年來(lái)國內外廣為關(guān)注的新型復合型阻燃劑。新型復合型阻燃劑具備阻燃機制，無(wú)鹵、低煙、低毒的獨特特性。

新型復合型阻燃劑阻燃機理較為復雜，吸熱冷卻、稀釋、形成隔熱層和終止自由基鏈反應等途徑在阻燃過(guò)程中都能得到體現，其具體表現為：

通過(guò)膨脹形成多孔泡沫炭的隔熱層。在較低溫度下，化合物中的非雙環(huán)磷產(chǎn)生能作為脫水劑的磷酸；反應產(chǎn)生的水蒸氣和由氣源產(chǎn)生的不燃性氣體使熔融體系膨脹發(fā)泡。

同時(shí)，多元醇脫水炭化，形成無(wú)機物及炭殘余物，且體系進(jìn)一步膨脹發(fā)泡；反應接近完成時(shí)，體系膠化和固化，最后形成多孔泡沫炭層，起到阻止熱傳遞，降低可燃性氣體釋放量和隔絕氧的作用，以達到阻燃目的。

膨脹型阻燃劑在燃燒溫度下都能釋放出如水及 CO2、NH3、N2、HX等不燃性氣體，這些氣體組份在氣相中沖淡了可燃性氣體的濃度，使之降到著(zhù)火極限以下，起到氣相阻燃效果。

膨脹型阻燃劑，在高溫下發(fā)生相變、脫水或脫鹵化氫等吸熱分解反應，降低聚合物基材和火焰區溫度，減慢熱裂解反應的速度，進(jìn)而減少可燃性氣體揮發(fā)量，最終破壞維持聚合物持續燃燒的條件，達到阻燃目的。

聚合物在燃燒中的產(chǎn)生很多高能量自由基，膨脹型阻燃劑在分解過(guò)程中產(chǎn)生可捕獲自由基的物質(zhì)（如PO·），從而切斷自由基鏈鎖反應達到阻燃的目的。

膨脹型阻燃劑(IFR)是一種以氮、磷為主要組成的復合阻燃劑，它不含鹵素，也不采用氧化銻作為協(xié)效劑，該類(lèi)阻燃劑在受熱時(shí)發(fā)泡膨脹，故稱(chēng)為膨脹型阻燃劑，它是一類(lèi)高效低毒的環(huán)保型阻燃劑。20世紀90年代后，膨脹型阻燃劑的研究逐漸開(kāi)始活躍，它被公認為是實(shí)現阻燃劑無(wú)鹵化的有效途徑之一，其在紡織品的阻燃整理中也極具潛力。



阻燃劑TCEP|磷酸三(2-氯乙基)酯產(chǎn)品物理信息

外觀(guān):純凈的阻燃劑TCEP為無(wú)色或淡黃色油狀透明液體,具有淡奶油味。

折光率(n20D)1.4731

沸點(diǎn)194℃,閃點(diǎn)225℃

凝固點(diǎn)-64℃

分解溫度240-280℃

粘度38-47厘泊(20℃)

磷含量10.8%

氯含量37.3%,與一般有機溶劑(如醇、酮、芳烴、氯仿等)相溶,不溶于脂肪族烴,幾乎不溶于水、且水解穩定性良好,在堿性溶液中有少量分解,本品無(wú)明顯腐蝕性。

阻燃劑TCEP|磷酸三(2-氯乙基)酯用途:

1.阻燃劑TCEP具有極佳的阻燃性,優(yōu)良的抗低溫性及抗紫外線(xiàn)性,其蒸氣只能在225℃以上用明火直接點(diǎn)燃方可燃燒,但移走火源則即刻自熄。以本品為阻燃劑不但可提高被阻燃材料的材料級別,而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗靜電性。常用于阻燃以硝基纖維和醋酸纖維為基材的油漆涂料,不飽和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛樹(shù)脂等,也可用于軟質(zhì)聚氯乙烯的增塑阻燃劑。本品用于不飽和聚酯添加量為10%～20%,在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚為原料)中可為10%左右,在軟質(zhì)聚氯乙烯中用作輔助增塑阻燃劑時(shí)為5%～10%。阻燃劑、鈾、釷、钚、锝等稀有金屬的分離溶劑或萃取劑。

2.本品廣泛用于化纖織物、醋酸纖維素作阻燃劑,除具有自熄性外,還可改善耐水性、耐寒性及抗靜電性。一般用量5～10份。本品為合成材料的優(yōu)良阻燃劑,兼具有良好的增型作用,廣泛用于醋酸纖維素、硝基纖維清漆、乙基纖維素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛樹(shù)脂等,所制得的產(chǎn)品除具有自熄性外,還可改善制品的物理性能,制品手感柔軟,也可稱(chēng)為石油添加劑和稀有元素的萃取劑,并且還是阻燃橡膠輸送帶的主要阻燃材料,一般添加量為5%～10%。

3.用作添加型鹵代磷酸酯類(lèi)阻燃劑和增塑劑。分子中同時(shí)含磷和氯,阻燃效果顯著(zhù),不易揮發(fā)及水解,對紫外線(xiàn)穩定性好。適用于酚醛樹(shù)脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纖維素涂料的阻燃劑、聚氯乙烯阻燃性增塑劑、金屬萃取劑、汽油添加劑及聚酰亞胺加工助劑等。能夠改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗靜電性。參考用量5%～20%.


膨脹型阻燃劑有三個(gè)基本要素。即酸源、炭源和氣源。酸源又稱(chēng)脫水劑或炭化促進(jìn)劑，一般是無(wú)機酸或燃燒中能原位生成酸的化合物，如磷酸、硼酸、硫酸和磷酸酯等；炭源也叫成炭劑，它是形成泡沫炭化層的基礎，主要是一些含碳量高的多羥基化合物，如淀粉、蔗糖、糊精、季戊四醇、乙二醇、酚醛樹(shù)脂等；氣源也叫發(fā)泡源，是含氮化合物，如尿素、三聚氰胺、聚酰胺等。三組分中，酸源最為主要，比例最大，且阻燃元素含于酸源中，所以酸源是真正意義上的阻燃劑，碳源和發(fā)泡劑則是協(xié)效劑。

阻燃機理

IFR的阻燃作用主要是依靠在材料表面形成多孔泡沫焦炭層，它是一個(gè)多相系統，含有固體和液體和氣態(tài)產(chǎn)物。炭層阻燃性質(zhì)主要體現在：使熱難于穿透凝聚相，阻止氧氣進(jìn)入燃燒區域，阻止降解生成的氣態(tài)或液態(tài)產(chǎn)物溢出材料表面。

焦碳層形成過(guò)程為：在150℃左右，酸源產(chǎn)生能酯化多元醇和可作為脫水劑的酸；在稍高的溫度下，酸與碳源進(jìn)行酯化反應，而體系中的胺基則作為酯化反應的催化劑，加速反應；體系在酯化反應前和酯化過(guò)程中熔融，反應過(guò)程中產(chǎn)生的不燃性氣體使已處于熔融狀態(tài)的體系膨脹發(fā)泡，與此同時(shí)，多元醇和酯脫水碳化，形成無(wú)機物及碳殘余物，體系進(jìn)一步發(fā)泡；反應接近完成時(shí)，體系膠化和固化，最后形成多孔泡沫炭層。

應用及發(fā)展方向

膨脹型阻燃劑應用于纖維和織物主要通過(guò)兩種方式，一是將阻燃劑配制成整理液，通過(guò)涂布等方式整理到織物表面，天然纖維大多采用此方法；二是將膨脹型阻燃劑作為一種共聚單體加入到聚合物中，大多用于合成纖維的阻燃。

合成一種具酸源、炭源和氣源三位一體的膨脹型阻燃劑是當今阻燃研究的一個(gè)熱點(diǎn)。此外，提高膨脹型阻燃劑的熱穩定性，滿(mǎn)足聚合物高溫加工的需要，也是膨脹型阻燃劑今后的發(fā)展方向。


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