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(duì)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(dòng)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(huì)腐蝕加工設(shè)備。 3.1.2紅磷與樹脂的相容性差,而且會(huì)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(huì)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(huì)放出劇毒PH3氣體,污染環(huán)境。 3.1.4紅磷的吸濕性,對(duì)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(qǐng)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(duì)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(píng)估文章 1、滅火器維修流程:原始信息記錄→維修前檢查→拆卸滅火器→滅火劑回收處理→水壓試驗(yàn)→更換零部件→再充裝→氣密試驗(yàn)→總體裝配→維修標(biāo)識(shí)→報(bào)廢處置→維修記錄。2、滅火器維修前檢查(1)報(bào)廢情形1)列入淘汰目錄;2)達(dá)到報(bào)廢年限;3)使用中嚴(yán)重?fù)p傷或重大缺陷;4)維修時(shí)嚴(yán)重?fù)p傷、缺陷。(2)淘汰目錄1)酸堿型。2)化學(xué)泡沫型。3)倒置使用型... 建筑消防設(shè)施:是指在建筑物、構(gòu)筑物中設(shè)置的用于火災(zāi)報(bào)警、滅火、人員疏散、防火分隔、滅火救援行動(dòng)等設(shè)施的總稱。建筑消防設(shè)施聯(lián)動(dòng)演示 一、技術(shù)資料審查 1、竣工驗(yàn)收申請(qǐng)報(bào)告、竣工圖、設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)變更通知單和《建筑工程消防設(shè)計(jì)審核意見書》。2、施工記錄、隱蔽工程驗(yàn)收記錄,系統(tǒng)的調(diào)試記錄、聯(lián)動(dòng)控制試驗(yàn)記錄以及滅火系統(tǒng)的強(qiáng)度試驗(yàn)、嚴(yán)密性試驗(yàn)沖洗或吹掃記錄。3、檢驗(yàn)批、分項(xiàng)工... 三月,最美的莫過于素有“中國最美的鄉(xiāng)村”之稱的婺源縣,12萬畝油菜花和徽派建筑交相呼應(yīng),吸引各地游客蜂擁而至。樂安消防守護(hù)賞花客的美夢(mèng) 伴隨著旅游業(yè)的發(fā)展,婺源民宿產(chǎn)業(yè)煥發(fā)出蓬勃生機(jī),但民宿卻在經(jīng)營管理、安全衛(wèi)生等方面存在不少隱患。“民宿發(fā)展參差不齊,多多少少存在一些消防安全隱患。”上饒市消防救援支隊(duì)防火處驗(yàn)收科科長劉毅說,不少民宿存在先天不足的問題,因此難以辦理合法手續(xù)。... 消防設(shè)備家族的組員“滅火器”,大伙兒對(duì)它一定不容易生疏,在公共場合和企業(yè)總是能見到它的影子,小小的身子骨在撲火時(shí)能夠起到很大的功效,可是你們了解過,滅火器有時(shí)候會(huì)爆炸嗎?過期滅火器的危害,定期年檢滅火器的重要性,專項(xiàng)資質(zhì)從事滅火器年檢,北京公安消防定點(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(jí)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... 消防檢測機(jī)構(gòu)的性質(zhì)及其檢測效力 檢測活動(dòng)的性質(zhì)決定檢測機(jī)構(gòu)的性質(zhì),決定消防檢測機(jī)構(gòu)出具的檢驗(yàn)報(bào)告的合法性、公正性和權(quán)威性。1、鑒定性檢測屬于行政執(zhí)法行為 鑒定性檢測只能由消防機(jī)構(gòu)來進(jìn)行,或由消防機(jī)構(gòu)委托其他經(jīng)技術(shù)監(jiān)督部門計(jì)量認(rèn)證和審查認(rèn)可的機(jī)構(gòu)來進(jìn)行。2、維護(hù)性檢測屬于商業(yè)服務(wù)行為 這種檢測的結(jié)果只能為維修提供依據(jù),僅供單位維修時(shí)參考,不具備法律效力,不... “大家出門記得關(guān)火、關(guān)電、關(guān)氣,不要留下安全隱患……”3月17日7點(diǎn)30分,塘邊村里的大喇叭照例響起。這些安全提醒雖然反復(fù)播放了很多次,但是每日仍如警鐘一般常鳴在村民耳中。北京華陽消防器材專職從事滅火器年檢維修充裝服務(wù),消防設(shè)施檢測及電氣防火檢測服務(wù),直營國內(nèi)知名品牌滅火器等消防器材。消防宣傳“靡靡之音”不絕于耳 早、中、晚各使用一次村里大喇叭進(jìn)行消防安全宣傳,這是塘邊村村委干部每... 為何滅火器每一年都要年檢維修呢?因?yàn)闇缁鹌鞯某龇酃苡凶枞p傷、裂痕等缺陷,也有的滅火器周邊將會(huì)有油漬、酸堿液體等,這種都是很有可能危害滅火器的使用,針對(duì)常見滅火器,不可以亂動(dòng)和亂拆,不然會(huì)導(dǎo)致滅火器喪失密封性或危害其構(gòu)造強(qiáng)度.... 建筑消防設(shè)施檢測,是消防安全工作的重要組成部分,是確保建筑消防設(shè)施在防火、滅火中發(fā)揮重要作用的必須防范措施,是消防工程通過消防部門驗(yàn)收的重要依據(jù)。當(dāng)前建筑消防設(shè)施檢測現(xiàn)狀,各省市地區(qū)都成立了消防檢測機(jī)構(gòu),在提高建設(shè)消防工程品質(zhì)和行政審批效率、確保建筑消防設(shè)施的有效使用、確保消防安全等方面發(fā)揮了重要作用。但由于利益驅(qū)動(dòng),建筑消防設(shè)施檢測領(lǐng)域“報(bào)告造假”現(xiàn)象嚴(yán)重... 三月,水墨人家藏在江西省婺源縣的油菜花里。“智慧消防”守護(hù)古村民筑,飛檐翹角的古民居蜿蜒在青山綠水間,或依山,或隱于云霧,12萬畝油菜花安靜地倒映在溪池清泉之上,風(fēng)吹起漣漪,漾開四季的潑墨風(fēng)景,吸引八方游客紛至沓來。隨著春天旅游經(jīng)濟(jì)的到來,游客腳步踏過綠水青山,領(lǐng)略沿途風(fēng)景的同時(shí),也留下不少火患,江西省消防救援總隊(duì)緊盯景區(qū)、民宿防火,運(yùn)用現(xiàn)代化、智能化的技能手段,守護(hù)贛鄱大地陽春三月里的... 滅火器的保養(yǎng)是很重要的,并按時(shí)將滅火器送至相關(guān)部門開展年檢,那樣能夠確保滅火器的品質(zhì),中后期應(yīng)用時(shí)也更有確保。那麼滅火器年檢去哪里,及其滅火器年檢有什么規(guī)定要求呢,諸位是不是知道呢?如今我們一起來瞧瞧吧。一、滅火器年檢去哪里:滅火器年檢一般是前去本地的維修單位,隨后尋找滅火器筒體上標(biāo)明的檢測單位,交予其主要負(fù)責(zé)人開展年檢。滅火器不管是不是打開過,每過一年,就必須送去相關(guān)部門... 消防設(shè)施檢測是建筑的一種消防安全體檢,是工程竣工、裝修改造及年度檢查的重要手段。一、消防檢測類別分類 新建、改建、擴(kuò)建、內(nèi)裝修、年檢。 二、資料整理與收集 1、新建、改建、擴(kuò)建、內(nèi)裝修 消防施工單位資質(zhì)證書、消防審核批文或建筑工程施工圖審查通過證書、消防產(chǎn)品清單(是否通過信息采集)。 年檢 2、維保單位資質(zhì)證書、消防驗(yàn)收合格批文、消防產(chǎn)品清單(原有消防設(shè)施... 隨著經(jīng)濟(jì)高速的發(fā)展,不可避免就會(huì)伴隨各類災(zāi)害事故的發(fā)生,其中家庭、餐飲場所等火災(zāi)占到了全年出警數(shù)的一半以上、社會(huì)救助中取物、狹小空間等救援也占了全國出警量的一大部分,這也成為消防部隊(duì)面臨的一大難題。火場救援人員的好助手,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.. 隨著大家的消防意識(shí)逐漸提高,各個(gè)企業(yè)、單位的消防器材的使用和保管也越來越受到人們的重視,大家都知道,滅火器是要每年做一次年檢的,目的是檢查滅火器的完好,滅火器維修謹(jǐn)防被騙、滅火粉是否有效、橡膠件是否老化以及鋼瓶是否破損等,這些檢查必須使用專門門的設(shè)備并且由專業(yè)人員來完成。例如壓力試驗(yàn)、滅火粉的有效性檢查等,都是非一般人員可以自行完成的!百度上面很多聲稱可以做滅火器年檢的公司是否真正具備... 虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)火場求生訓(xùn)練體驗(yàn)系統(tǒng)系統(tǒng)以家庭、酒店、辦公室和樓道等實(shí)際火災(zāi)案例為背景,設(shè)計(jì)制作了10個(gè)消防基礎(chǔ)知識(shí)和技能體驗(yàn)訓(xùn)練虛擬場景。通過沉浸式體驗(yàn)“門溫測試”“辨識(shí)逃生或避險(xiǎn)”“選擇**逃生時(shí)機(jī)”“避免濃煙窒息”“電動(dòng)自行車火災(zāi)”和“初起火災(zāi)辨識(shí)及撲救”等內(nèi)容,虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)火場求生訓(xùn)練體驗(yàn)系統(tǒng)攻克了傳統(tǒng)消防科普不便在火災(zāi)場景下開展求生體驗(yàn)訓(xùn)練的難題,使抽象的防火、滅火和逃生避... 電氣火災(zāi)是當(dāng)前我國最主要的火災(zāi)類型,日常中引發(fā)電氣火災(zāi)的電氣故障一般比較隱蔽、產(chǎn)生機(jī)制多樣、不易辨識(shí)。電氣火災(zāi)多發(fā)原因與防控實(shí)驗(yàn)裝置采用模塊化集成設(shè)計(jì)模擬引發(fā)電氣火災(zāi)的電氣故障類型,通過電氣火災(zāi)形成機(jī)理分析,真實(shí)客觀演示現(xiàn)實(shí)中短路、相間高阻抗、接觸不良等10種交流電氣故障和6種直流電氣故障產(chǎn)生的電氣火災(zāi)引火源,既可作為演示裝置... |