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(diǎn)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(diǎn),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(jī)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(shí)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(dú)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(jī)理 包覆紅磷在聚合物燃燒時(shí),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(jī)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(qiáng)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(shí),紅磷的熱解產(chǎn)物PO·自由基進(jìn)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(jìn)行表面處理 在實(shí)際應(yīng)用中,紅磷不能直接使用,因?yàn)椋?/span> 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(shí)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(shí),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(jī)、有機(jī)保護(hù)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(jī)包覆法,有機(jī)包覆法,無機(jī)一有機(jī)復(fù)合包覆法。 3. 3. 1無機(jī)包覆法 以無機(jī)材料為基材,通過適當(dāng)?shù)氖侄危怪练e于紅磷微粒表面,形成無機(jī)包覆紅磷的方法稱為無機(jī)包覆法。無機(jī)材料通常為Al(OH)3,Mg(OH)2,Zn(OH)2等。典型的無機(jī)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(hù)層,最后水洗、干燥、完成處理過程。與普通紅磷相比,無機(jī)包覆紅磷在著火點(diǎn)、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(jī)材料,當(dāng)其用于聚合物阻燃時(shí),仍存在著與樹脂相容性差、著火點(diǎn)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(jī)包覆紅磷法 有機(jī)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(jī)械強(qiáng)度、熱強(qiáng)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(jī)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(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度高,耐水性和耐酸堿性強(qiáng)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(jìn)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)。可用電子顯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(jī)包覆紅磷的突出優(yōu)點(diǎn)是PH3發(fā)生量少,產(chǎn)品著火點(diǎn)高,與樹脂的相容性好;不足之處是:吸濕性強(qiáng),對聚合物制品的電氣絕緣性能影響較大。 3. 3. 3無機(jī)——有機(jī)包覆紅磷 鑒于無機(jī)或有機(jī)包覆紅磷各有利弊,日本、西歐的一些**公司相繼提出了無機(jī)——有機(jī)復(fù)合包覆法。 復(fù)合包覆法是在無機(jī)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(jìn)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(jī)層,酚醛樹脂、蜜胺——甲醛樹脂或環(huán)氧樹脂為有機(jī)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(jī)包覆劑作三層包覆紅磷等等。 4.紅磷阻燃劑應(yīng)用 據(jù)報(bào)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(qiáng),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(jī)阻燃劑。它正以高效、價(jià)廉、無毒的特點(diǎn)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 北京天一消防檢測是一家專業(yè)從事建筑消防設(shè)施檢測、建筑電氣防火檢測的專職公司,為社會提供公證數(shù)據(jù)的第三方檢測機(jī)構(gòu)。公司于2006年6月份經(jīng)北京市工商行政管理局登記注冊成立。公司具有消防檢測維護(hù)壹級資質(zhì)和北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量證。東城消防檢測第三方檢測公司 東城電氣檢測出報(bào)告敬請致電。現(xiàn)有職工32人,其中高級工程師6人,中級工程師8人,檢測技術(shù)維保專業(yè)人員15人。公司下設(shè)有綜合部、... 受冷空氣影響,連日來,阿勒泰地區(qū)出現(xiàn)降溫降雪天氣,蕞低氣溫降至零下20多度。12月21日13時(shí)許,阿勒泰市團(tuán)結(jié)路消防救援站接到指揮中心轉(zhuǎn)警稱,市老城區(qū)內(nèi)一冷庫著火,火勢較猛,請求支援。接警后,阿勒泰地區(qū)消防救援支隊(duì)團(tuán)結(jié)路消防救援站立即出動3車18人前往處置。北京滅火器年檢維修公司銷售各種消防器材及電氣檢測、消防設(shè)施檢測等消檢電檢服務(wù)。北京消防器材公司專業(yè)從事各種滅火器材銷售、滅火器年檢維... 連日來,安徽省遭遇強(qiáng)降雨致多地受囘災(zāi),7月2日0時(shí)至4日14時(shí),全省消防救援隊(duì)伍共接處抗洪搶險(xiǎn)警情54起,出動54輛車、19艘舟艇,371人次,營救疏散人員216人。強(qiáng)雨突襲 消防救援緊急轉(zhuǎn)移群眾,北京華陽消防滅火器工廠直營店批零手提式、推車式滅火器材,產(chǎn)品均通過消防產(chǎn)品質(zhì)檢認(rèn)證,通過3C消防認(rèn)證,北京恒泰消防公司及滅火器年檢維修、消防器材批發(fā)、電氣檢測及消防設(shè)施檢測為一體的綜合性消防集... 暴雨傾盆,狂風(fēng)呼嘯。7月26日17時(shí)許至28日1時(shí)左右,臺風(fēng)“煙花”在江蘇停留了32個(gè)小時(shí),給大部分地區(qū)帶來降水和大風(fēng)天氣。專項(xiàng)資質(zhì)從事滅火器年檢,北京消防定點(diǎn)滅火器檢測中心,負(fù)責(zé)北京地區(qū)各類型滅火器維修充裝服務(wù)。江蘇消防救援:“煙花”過境32小時(shí),北京華陽消防具備電氣防火檢測壹級資質(zhì),是北京消防設(shè)施檢測定點(diǎn)單位,可接受各類建筑消防檢測服務(wù)。江蘇省消防救援總隊(duì)把臺風(fēng)“煙花”災(zāi)害救... 建筑消防檢測是消防部門委托具有消電檢資質(zhì)的技術(shù)檢測機(jī)構(gòu)對各類建物消防設(shè)施檢查的一項(xiàng)重要措施。通過對設(shè)備檢測,檢驗(yàn)測試等技術(shù)手段,對建筑的安全狀況進(jìn)行定量分析,按照相關(guān)消防規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)對各類建筑的能源利用狀況作出評價(jià)。房山消防檢測出報(bào)告 房山電氣檢測專職消電檢,對不符合消防安全規(guī)范的提出整改意見,加強(qiáng)了消防部門對各單位的監(jiān)督管理 進(jìn)入6月,我國35°C以上天氣的日數(shù)逐漸增多,基本上處于北方“炙烤”南方“蒸煮”的狀態(tài)。天氣炎熱、潮囘濕給安全生產(chǎn)工作帶來威脅,而夏季又是生產(chǎn)任務(wù)的高峰期,長期處于炎熱環(huán)境中,往往會精力不集中,作業(yè)時(shí)容易走神,違章作業(yè)現(xiàn)象普遍增多,從而大幅增加了事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。夏季酷暑高溫 如何確保安全生產(chǎn),北京華陽消防專項(xiàng)資質(zhì)從事滅火器年檢,北京消防定點(diǎn)滅火器檢測中心,負(fù)責(zé)北京地區(qū)各類型滅火器... 開展九小場所消防安全專項(xiàng)檢查 為進(jìn)一步加強(qiáng)全縣小型經(jīng)營性場所消防安全專項(xiàng)整治工作,確保轄區(qū)消防安全形勢的穩(wěn)定,25日,消防監(jiān)督部門深入轄區(qū)持續(xù)開展“九小場所”消防安全專項(xiàng)檢查。北京華陽消防器材公司工廠直營各種滅火器、消防員裝備、滅火器檢測維修、消防檢測及電氣檢測服務(wù)。消防監(jiān)督員重點(diǎn)檢查了轄區(qū)小商店、小飯店、小旅館等“九小場所”的電氣線路以及用電設(shè)備、建筑耐火等級、場所設(shè)置是... 消防設(shè)施是保證建筑物消防安全和人員疏散安全的重要設(shè)施,因此企業(yè)委托消防技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)保持消防設(shè)施的完好有效就顯得更為重要。北京華陽消防設(shè)施檢測內(nèi)容及要點(diǎn)介紹:一、火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng) 1、火災(zāi)自動報(bào)警裝置 ①至少檢查總數(shù)量10%的火災(zāi)報(bào)警探測器功能 ②至少檢查總數(shù)量10%的手動報(bào)警功能。2、警報(bào)裝置。①火災(zāi)報(bào)警控制器、CRT圖形顯示器、火災(zāi)顯示盤... 為切實(shí)做好春季消防安全工作,全面抓牢社會面火災(zāi)防控形勢,廣西崇左市扶綏縣消防大隊(duì)與時(shí)俱進(jìn),從責(zé)任落實(shí)、火災(zāi)防控、消防宣傳和執(zhí)勤備戰(zhàn)等方面入手,環(huán)環(huán)相扣緊密布控春季消防安全防線,確保轄區(qū)消防安全環(huán)境持續(xù)穩(wěn)定。消防筑牢春季安全防線,北京華陽消防滅火器工廠直營店批零手提式、推車式滅火器材,產(chǎn)品均通過消防產(chǎn)品質(zhì)檢認(rèn)證,通過3C消防認(rèn)證,北京華陽消防公司及滅火器年檢維修、消防器材批發(fā)、電氣檢測及消... 1、樣品對比 與選用的樣品對比,檢查用于工程上的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的品種與顏色是否與設(shè)計(jì)選用及規(guī)定的相符。2、涂裝基層檢查 查閱施工檢驗(yàn)記錄,防火涂料涂裝前鋼材表面除銹及防銹漆涂裝應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,防火涂料涂裝基層不應(yīng)有油污、灰塵和泥沙等污垢。消電檢測—鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護(hù)工程檢測要點(diǎn),消防檢測公司專項(xiàng)資質(zhì)從事電氣檢測及消防設(shè)施檢測,提供消電檢報(bào)告,北... 多部門聯(lián)合開展醫(yī)療機(jī)構(gòu)消防安全專項(xiàng)整治 26日,市消防救援大隊(duì)聯(lián)合市安監(jiān)、衛(wèi)計(jì)等部門組成聯(lián)合檢查組,先后深入市人民醫(yī)院、婦幼保健站、中醫(yī)院等醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致檢查,及時(shí)督促整改火災(zāi)隱患。北京華陽消防專項(xiàng)資質(zhì)從事滅火器年檢,北京消防定點(diǎn)滅火器檢測中心,負(fù)責(zé)北京地區(qū)各類型滅火器維修充裝服務(wù)。北京華陽消防具備電氣防火檢測壹級資質(zhì),是北京消防設(shè)施檢測定點(diǎn)單位,可接受各類建筑消防檢測服務(wù)。 檢查... 防火門、防火卷簾檢測要點(diǎn)一、防火門 1、檢查防火門的規(guī)格、種類、級別、數(shù)量、安裝位置及施工質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求和國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。消防設(shè)施檢測—防火門、防火卷簾檢測要點(diǎn),北京定點(diǎn)消防檢測企業(yè)是負(fù)責(zé)北京電氣檢測的定點(diǎn)消電檢機(jī)構(gòu),可接受北京各種類型建筑的消防設(shè)施檢測及電氣防火檢測,各類型大型活動電消檢測,臨時(shí)建筑的消檢電檢服務(wù)。①防火門應(yīng)為向疏散方向開啟的平開門。②防火門... 防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響人員的安全疏散。防排煙系統(tǒng)設(shè)置不完善、自然排煙設(shè)施達(dá)不到排煙的目的、機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)難以達(dá)到所要求的余壓和機(jī)械排煙系統(tǒng)的排煙效果不明顯,以及火災(zāi)報(bào)警、風(fēng)閥、風(fēng)機(jī)之間的聯(lián)動控制功能不完善是防排煙系統(tǒng)驗(yàn)收與監(jiān)督檢查中存在的突出問題。北京消防檢測機(jī)構(gòu)專項(xiàng)資質(zhì)從事電氣檢測及消防設(shè)施檢測,提供消電檢報(bào)告,北京天一電消檢測壹級資質(zhì),可承接全是各種類型建筑的電氣防... 為切實(shí)加強(qiáng)文物古建筑消防安全管理,確保其消防安全,7月10日,貴州省畢節(jié)市織金縣消防大隊(duì)聯(lián)合織金縣文廣局深入轄區(qū)文昌閣、財(cái)神廟、楊泗將軍廟等文物古建筑,開展消防安全專項(xiàng)檢查。北京電消檢專職從事消防檢測和電氣檢測,并提交物業(yè)及消防部門檢查驗(yàn)收所需的消防檢測報(bào)告,電氣及消防設(shè)施檢測資質(zhì)壹級,可接受各類建筑的電氣檢測及消防設(shè)施檢測、臨時(shí)活動舞臺檢測,具備滅火器年檢維修充裝檢測資質(zhì),廠家直營各類... 消防總隊(duì)精準(zhǔn)發(fā)力,上下聯(lián)動,發(fā)起新一輪夏防工作迅猛攻勢,堅(jiān)決維護(hù)火災(zāi)形勢持續(xù)平穩(wěn)。擊破警地壁壘,狠抓責(zé)任落實(shí) 高規(guī)格統(tǒng)籌。領(lǐng)導(dǎo)聽取全省當(dāng)前火災(zāi)防控工作匯報(bào),紛紛就抓好火災(zāi)防控工作作出批示指示,16個(gè)省市牽頭“引路”,召開消防工作電視電話會議,制定下發(fā)工作方案,將責(zé)任制度落到實(shí)處;領(lǐng)導(dǎo)率先垂范,親自帶隊(duì)開展消防檢查,參與夏季火災(zāi)防控工作,進(jìn)一步夯實(shí)領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任。北京華陽消防器材公... |