包覆紅磷阻燃劑的研究和應(yīng)用1.前言 紅磷,又稱赤磷,是一種優(yōu)良的阻燃劑。由于紅磷存在著著火點低、易燃、粉塵易爆炸、易吸濕氧化成酸,并放出磷化氫(PH3)等缺點,紅磷顆粒表面的改性處理成為阻燃劑研究的重要課題之一。日本磷化學(xué)公司的有機磷包覆紅磷系列產(chǎn)品,英國Albright & Wilson公司產(chǎn)品,以及美國、德國等國家的產(chǎn)品,都不同程度地克服了作為阻燃劑紅磷的一些弊病,并已經(jīng)步人商品化、實用化階段。我國作為阻燃劑的紅磷還未得到廣泛應(yīng)用,主要的原因在于高質(zhì)量包覆紅磷未批量生產(chǎn),及紅磷加到高聚物制品技術(shù)研究不足。包覆紅磷阻燃劑的研究和應(yīng)用作者/吳勇。
阻燃劑的無鹵化發(fā)展趨勢及對阻燃劑高效、低毒、低煙的要求,使紅磷這一可單獨使用的高效無鹵阻燃劑越來越受到人們的重視。包覆紅磷(或微膠囊化紅磷)則是近十多年來發(fā)展起來的一種新型高效、無毒、添加型阻燃劑。 2.紅磷阻燃劑的阻燃機理 包覆紅磷在聚合物燃燒時,囊材破裂,發(fā)揮紅磷的阻燃作用。聚合物結(jié)構(gòu)不同,紅磷的阻燃效果不同,紅磷與之作用的方式也不盡相同。 其阻燃機理為:紅磷首先受熱分解Pn→P4→P2,可奪取含氧交聯(lián)炭化層,也可與環(huán)境氧生成含氧磷酸(主要是偏磷酸),這種含氧酸具有極強的吸水性,使燃燒聚合物表面炭化。炭化層的存在,一方面可以隔離聚合物,減少可燃性揮發(fā)組分的釋放,另一方面,還具有吸熱作用,降低聚合物表面的氧化熱,起到凝聚相阻燃的目的。同時,紅磷的熱解產(chǎn)物PO·自由基進人氣相后,還可捕捉燃燒火焰中的大量H·、HO·自由基,切斷火焰氧化鏈反應(yīng),起到氣相阻燃的目的。 3紅磷阻燃劑及其包覆處理 3.1紅磷為何要進行表面處理 在實際應(yīng)用中,紅磷不能直接使用,因為: 3.1.1紅磷在空氣中很容易吸收水分,生成H3PO4,H3P03,H3PO2等物質(zhì),使紅磷變粘,失去流動性,而產(chǎn)生的磷酸更易吸水。如果紅磷存在于高分子材料制品中,紅磷吸潮氧化,使制品表面腐蝕后失去光澤和原有性能,并慢慢向內(nèi)層腐蝕,同時產(chǎn)生的含氧酸也會腐蝕加工設(shè)備。 3.1.2紅磷與樹脂的相容性差,而且會出現(xiàn)離析沉降,使樹脂的粘度上升。給樹脂的澆鑄、浸漬、操作等帶來困難,也會導(dǎo)致合成材料的性能下降。 3.1.3紅磷長期與空氣接觸,在生成磷的含氧酸的同時,會放出劇毒PH3氣體,污染環(huán)境。 3.1.4紅磷的吸濕性,對弱電元件的漏電性、高壓元件的絕緣性帶來不良后果。 3.1.5紅磷本身的紫紅色,容易使制品著色。 3.1.6干燥紅磷粉塵的爆炸性。 3. 2紅磷的穩(wěn)定化處理 添加穩(wěn)定化助劑這是早期的處理方法,因無法解決吸濕性腐蝕性問題,目前已很少被采納。 3. 3紅磷的表面包裹處理 這是70年代后期發(fā)展起來的新方法。其原理是通過物理或化學(xué)的方法在紅磷表面包覆一層或幾層連續(xù)而致密的無機、有機保護膜,將紅磷微粒“包裝”起來,形成微膠囊化紅磷阻燃劑。按照紅磷包覆的材料(囊材),微膠囊化紅磷的處理方法分為三種:無機包覆法,有機包覆法,無機一有機復(fù)合包覆法。 3. 3. 1無機包覆法 以無機材料為基材,通過適當(dāng)?shù)氖侄?,使之沉積于紅磷微粒表面,形成無機包覆紅磷的方法稱為無機包覆法。無機材料通常為Al(OH)3,Mg(OH)2,Zn(OH)2等。典型的無機包覆法是將紅磷懸浮于含Al2(SO)3的水溶液中,加人NaOH,調(diào)節(jié)pH值在6~8范圍內(nèi),使生成的Al(0H)3沉積在紅磷表面形成均一而致密的保護層,最后水洗、干燥、完成處理過程。與普通紅磷相比,無機包覆紅磷在著火點、吸濕性和PH3發(fā)生量等方面都得到了不同程度的改善。但由于其囊材為無機材料,當(dāng)其用于聚合物阻燃時,仍存在著與樹脂相容性差、著火點提高不多、仍有一定量的PH3釋放出來等缺陷。 目前有人提出紅磷用欽、鈷酸鹽包覆。如日本化學(xué)工業(yè)公司申請的一份專利,用水合鈦——鈷氫氧化物包覆紅磷。據(jù)稱可將紅磷的PH3發(fā)生量降到0.05 mg/g以下。 3. 3. 2有機包覆紅磷法 有機包覆紅磷,早期采用石蠟,抑制紅磷與水分的接觸。但包膜的機械強度、熱強度差,稍有沖擊或受熱就容易剝離,穩(wěn)定性不理想。 目前有機包覆法普通采用熱固性樹脂界面聚合或原位聚合的方法包覆紅磷。 蜜胺——甲醛樹脂包覆以其固化速度快、包膜的拉伸強度、壓縮強度高,耐水性和耐酸堿性強被廣泛采用。 蜜胺——甲醛樹脂原位聚合包覆紅磷的方法一般由三步組成:首先,將紅磷粉末均勻分散在水體系中,形成紅磷懸浮液。其次,制備蜜胺一甲醛預(yù)聚物。這種預(yù)聚物是經(jīng)過經(jīng)基化的,可溶于水中。最后,將紅磷懸浮液與蜜胺——甲醛預(yù)聚物混合加熱,使蜜胺——甲醛樹脂進一步交聯(lián)固化在紅磷表面。紅磷的膠囊形成速度取決于混合溶液的溫度和pH值。 包覆紅磷的溫度一般控制在60℃~80℃,pH值在4.0~6.5范圍內(nèi)??捎秒娮语@微鏡觀察膠囊是否形成(通常需要大約1h可獲得滿意的包覆紅磷)。包覆過程完成后,將溫度降到室溫,調(diào)pH值近中性,最后真空干燥或噴霧干燥得到粉末狀包覆紅磷。 有機包覆紅磷的突出優(yōu)點是PH3發(fā)生量少,產(chǎn)品著火點高,與樹脂的相容性好;不足之處是:吸濕性強,對聚合物制品的電氣絕緣性能影響較大。 3. 3. 3無機——有機包覆紅磷 鑒于無機或有機包覆紅磷各有利弊,日本、西歐的一些**公司相繼提出了無機——有機復(fù)合包覆法。 復(fù)合包覆法是在無機包覆紅磷的基礎(chǔ)上選擇恰當(dāng)?shù)母叻肿硬牧蠈⒛也倪M行再次包覆,它是迄今為止的紅磷改性方法中最為理想的方法。 類似于單層包覆,復(fù)合包覆材料一般選擇A1(OH)3或Zn (OH)2等為無機層,酚醛樹脂、蜜胺——甲醛樹脂或環(huán)氧樹脂為有機層。例如日本磷化學(xué)工業(yè)公司主張先用A1(OH)3或Zn (OH)2作**層包覆,再用熱固性樹脂作第二層包覆。日本化學(xué)工業(yè)公司提出采用A1(OH)3,其他金屬氫氧化物等和有機包覆劑作三層包覆紅磷等等。 4.紅磷阻燃劑應(yīng)用 據(jù)報道,日本80年代中期,紅磷阻燃劑的年使用量已達(dá)到200 t~250 t,從表1可以看出,包覆紅磷的適應(yīng)性強,應(yīng)用范圍廣。紅磷阻燃劑于要使用于熱固性樹脂,尤其是環(huán)氧樹脂的阻燃化、德國、美國和日本等國家已利用包覆紅磷作為添加型阻燃劑,合成了氯綸、粘膠纖維、腈綸、滌綸、尼龍和丙綸等阻燃纖維,從而紡制出各種阻燃紡織品,從根本上解決了合成纖維紡織品的阻燃問題。 表1包覆紅磷阻燃劑的用途
5.結(jié)束語 包覆紅磷阻燃劑既可看成是高濃度的磷系阻燃劑,又可看成是穩(wěn)定的無機阻燃劑。它正以高效、價廉、無毒的特點嶄露頭角,為了更好地發(fā)揮該阻燃劑的作用,可考慮加入其它協(xié)同阻燃劑,提高阻燃性能和降低成本。包覆紅磷阻燃劑經(jīng)過十多年的研究開發(fā),已廣泛應(yīng)用于合成樹脂和橡膠。我國紅磷阻燃劑的應(yīng)用剛起步,希望這種新型阻燃劑能夠更好地為三大合成材料工業(yè)服務(wù)。包覆紅磷阻燃劑的研究和應(yīng)用作者/吳勇 滅火器年檢/消防檢測/消電檢/消防維保/消防評估文章 消防檢測公司:守護城市安全的隱形防線消防檢測公司作為專業(yè)從事建筑消防設(shè)施檢測、電氣防火檢測的第三方技術(shù)服務(wù)機構(gòu),在社會消防安全體系中扮演著至關(guān)重要的角色。以下北京天一消防檢測公司簡介、職責(zé)與從業(yè)條件、資質(zhì)與團隊建設(shè)、檢測報告的專業(yè)性與權(quán)威性等的多個維度,剖析消防檢測行業(yè)的內(nèi)涵與價值,展現(xiàn)消防檢測行業(yè)如何通過專業(yè)技術(shù)服務(wù)為現(xiàn)代城市安全保駕護航。北京天一消防檢測公司簡介北京天一消防檢測公司是一家... 正規(guī)滅火器年檢機構(gòu):專業(yè)檢測、充裝、維修一站式服務(wù)滅火器作為撲救初期火災(zāi)的關(guān)鍵設(shè)備,其有效性直接關(guān)系到生命財產(chǎn)安全。根據(jù)《中華人民共和國消防法》和《滅火器維修與報廢規(guī)程》(GA95-2015)規(guī)定,滅火器必須定期進行專業(yè)檢修,確保其始終處于良好戰(zhàn)備狀態(tài)。北京天一消防是一家正規(guī)滅火器年檢機構(gòu),專業(yè)從事各式滅火器檢測/充裝/維修/加壓/換粉服務(wù),負(fù)責(zé)取送。公司簡介:專業(yè)可靠的滅火器年檢服務(wù)商北京... 第三方消防檢測的“北京樣本”:北京天一消電檢的專業(yè)與擔(dān)當(dāng)在超大城市的安全治理圖譜中,建筑消防與電氣設(shè)施如同“隱形的安全網(wǎng)”——它們沉默卻關(guān)鍵,守護著商場里的煙火氣、寫字樓里的奮斗者、醫(yī)院中的生命線。作為這條安全網(wǎng)的“體檢師”,第三方消防檢測公司的專業(yè)性、獨立性與公信力,直接決定了“安全網(wǎng)”能否擋住風(fēng)險的滲透。在北京這座既承載歷史文脈、又引領(lǐng)現(xiàn)代發(fā)展的城市里,成立于2010年的北京天一消電檢第... 消防維保單位是專業(yè)從事建筑消防設(shè)施維護、保養(yǎng)、檢測和技術(shù)服務(wù)的機構(gòu),是保障社會消防安全的重要力量。北京天一消防維保單位公司是這類企業(yè)的典型代表。選擇一家資質(zhì)齊全、經(jīng)驗豐富、響應(yīng)迅速的專業(yè)維保單位,是確保消防設(shè)施有效運行、預(yù)防火災(zāi)的重要保障。公司簡介北京天一消防維保單位公司成立于2012年,注冊資本1000萬元,位于北京市朝陽區(qū)。公司是經(jīng)北京市消防局審核批準(zhǔn)的、具有獨立法人資格的第三方消防技術(shù)... 大興消電檢服務(wù):北京天一消防檢測公司的專業(yè)解決方案消防安全是現(xiàn)代社會不可忽視的重要領(lǐng)域,而消防電氣檢測(簡稱“消電檢”)作為預(yù)防火災(zāi)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其專業(yè)性直接關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安全。北京天一消防檢測公司作為北京市消防協(xié)會認(rèn)證的壹級檢測企業(yè),憑借其雄厚的技術(shù)力量、先進的檢測設(shè)備和嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系,為大興區(qū)及全北京客戶提供全面、專業(yè)的消電檢服務(wù)。北京天一消電檢公司概況北京天一消防檢測公司是經(jīng)北京... 二氧化碳滅火器充裝年檢專業(yè)服務(wù):北京天一滅火器檢測維修公司的解決方案滅火器作為初起火災(zāi)的**道防線,滅火器的有效性和可靠性直接關(guān)系到生命財產(chǎn)的安全。特別是二氧化碳滅火器,因其不導(dǎo)電、不殘留的特性,廣泛應(yīng)用于電氣火災(zāi)、精密儀器等場所的消防保護。然而,滅火器并非一勞永逸的設(shè)備,其內(nèi)部壓力和藥劑效能會隨時間推移而降低,必須進行定期的二氧化碳滅火器充裝年檢,以確保緊急時刻能夠正常發(fā)揮作用。北京天一滅... 選擇一家正規(guī)專業(yè)的滅火器充裝公司進行定期年檢、維修和充裝,對保障消防安全至關(guān)重要。北京天一消防公司作為北京市消防救援總隊審核批準(zhǔn)的具有正式壹級消防檢測、維修、保養(yǎng)資質(zhì)的企業(yè),是您值得信賴的合作伙伴。1. 滅火器充裝公司簡介北京天一滅火器充裝公司成立于2009年,是經(jīng)北京市消防局核準(zhǔn)注冊并獲得正式壹級消防技術(shù)服務(wù)機構(gòu)資質(zhì)的專業(yè)機構(gòu)。公司總部位于北京市朝陽區(qū),業(yè)務(wù)覆蓋全市。公司實力與團隊天一消防... 北京正規(guī)滅火器檢測服務(wù):北京天一消防技術(shù)檢測公司滅火器檢測指南滅火器作為撲救初期火災(zāi)的關(guān)鍵設(shè)備,其性能可靠性直接關(guān)系到生命財產(chǎn)安全。據(jù)統(tǒng)計,失效的滅火器在火災(zāi)中無法發(fā)揮應(yīng)有作用,是導(dǎo)致小火釀成大災(zāi)的重要原因之一。北京天一滅火器檢測公司的服務(wù)內(nèi)容、檢測標(biāo)準(zhǔn)以及選擇方法,幫助企事業(yè)單位和個人全面了解滅火器檢測的專業(yè)要求與流程。北京天一滅火器檢測公司綜合實力介紹北京天一滅火器檢測公司是經(jīng)北京市消防... 電氣防火檢測:守護生命與財產(chǎn)的安全防線在現(xiàn)代社會,電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用給人們的生活和工作帶來了極大的便利,但與此同時,電氣火災(zāi)的風(fēng)險也如影隨形。電氣防火檢測作為預(yù)防電氣火災(zāi)的關(guān)鍵手段,正日益受到重視。在北京,有一家專業(yè)從事電氣防火檢測的公司——北京天一電氣防火檢測公司,在保障電氣安全方面發(fā)揮著重要的作用。一、北京天一電氣防火檢測公司簡介北京天一電氣防火安全檢測公司是一家專注于電氣防火檢測領(lǐng)域的... 北京天一第三方消防安全評估機構(gòu):筑牢社會單位火災(zāi)防控墻消防安全是社會單位運營的底線要求,而第三方消防安全評估機構(gòu)正是守護這條底線的專業(yè)力量。在現(xiàn)代社會,火災(zāi)安全已成為社會單位運營管理的核心環(huán)節(jié)。作為獨立的專業(yè)服務(wù)機構(gòu),第三方消防安全評估機構(gòu)承擔(dān)著識別火災(zāi)風(fēng)險、提供改進建議的重要職責(zé)。它們依據(jù)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),通過科學(xué)系統(tǒng)的評估方法,為各類建筑和場所提供客觀、公正的消防安全評價。01 第三方評估的核心... 干粉滅火器有效期:標(biāo)準(zhǔn)解析與科學(xué)管理一、干粉滅火器的“有效期”核心內(nèi)涵干粉滅火器的“有效期”并非單一時間概念,而是包含出廠保質(zhì)期(儲存有效期)和使用有效期(定期檢驗周期)兩個關(guān)鍵維度,二者共同決定了滅火器能否安全、有效投入使用。(一)出廠保質(zhì)期:儲存環(huán)境下的性能穩(wěn)定性根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《消防滅火器配置設(shè)計規(guī)范》(GB 50140-2005)及《滅火器維修與報廢規(guī)程》(GA 95-2015),干粉滅... 滅火器怎么年檢?全面解析年檢流程與規(guī)范——以北京天一滅火器年檢公司為例滅火器作為最常見的消防器材之一,在火災(zāi)初期發(fā)揮著至關(guān)重要的撲救作用。然而,滅火器并非“一勞永逸”的設(shè)備,它需要定期進行維護和檢測,以確保在關(guān)鍵時刻能夠正常使用。根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),滅火器必須定期進行年檢,通常為每年一次或按照滅火器類型及使用環(huán)境具體確定。那么,用戶單位應(yīng)該如何進行滅火器年檢?滅火器年檢機構(gòu)又是如何操作的呢?本... 消防設(shè)施檢測:專業(yè)守護建筑安全的"健康體檢"消防設(shè)施是建筑安全的"隱形防線",其可靠性直接關(guān)系到火災(zāi)發(fā)生時人員疏散與初期滅火的成敗。隨著《中華人民共和國消防法》的深入實施及各地消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的更新,專業(yè)的消防設(shè)施檢測已成為建筑運營、驗收及特殊活動的法定要求。作為北京市消防技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域的代表企業(yè),北京天一消防設(shè)施檢測公司憑借資質(zhì)完備、技術(shù)過硬的團隊,為各類建筑提供科學(xué)、精準(zhǔn)的檢測服務(wù),成為守護城... 消防電氣檢測是保障建筑物消防安全的重要環(huán)節(jié)。隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展,各類建筑中的電氣系統(tǒng)日益復(fù)雜,電氣火災(zāi)的風(fēng)險也在不斷增加。為了有效預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生,專業(yè)的消防電氣檢測公司發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。北京天一消防電氣檢測公司在這一領(lǐng)域憑借其專業(yè)的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗,為眾多客戶提供了可靠的消防電氣檢測服務(wù)。一、消防電氣檢測規(guī)范要求(參考DB11/T 065 - 2022電氣防火檢測技術(shù)規(guī)范)一般規(guī)... 消電檢報告:守護建筑安全的"雙保險"——從消防設(shè)施到電氣防火的全面檢測解析在城市化進程加速的今天,建筑安全已成為社會關(guān)注的焦點。其中,火災(zāi)防控作為公共安全的核心環(huán)節(jié),離不開科學(xué)的檢測技術(shù)與規(guī)范的報告體系。作為消電檢領(lǐng)域的專業(yè)機構(gòu),北京天一消電檢公司始終以"精準(zhǔn)檢測、守護安全"為使命,其出具的消電檢報告(全稱"消防設(shè)施檢測報告和電氣防火檢測報告")更是成為建筑消防驗收、日常運營及隱患排查的重要... |