磷系阻燃劑在塑料中的應用

??????? 磷系阻燃劑是一種高效率、可靠、使用行業(yè)領域普遍的阻燃劑，深受研究人員重視，早已在合成和使用等多方面獲得了顯著性貢獻。

一、磷系阻燃劑在PP中的應用

PP的物理性能在其行業(yè)應用起到充分的能力，但其LOI僅在17.5%之間，較易燃燒，并且燃燒速度比較快。PP材料在行業(yè)應用的價值受其阻燃性能和物理性能一起影響。近些年，PP阻燃微膠囊化、表面改性處理已成為了PP材料阻燃主要趨向。

實例一：將利用硅烷偶聯劑(KH-550)、硅樹脂乙醇溶液改性處理的聚磷酸銨(APP)使用于PP材料。當改性APP的質量分數為22%時，材料的LOI提高到30.5%，一起力學性能也可以做到需求并且出色于未改性APP阻燃的PP材料。

實例二：將APP充填于由三聚氰胺(MEL)、羥基硅油、甲醛樹脂殼利用原位聚合方式配制的微膠囊中，隨后以該微膠囊復配季戊四醇，將其使用于PP材料的阻燃。該材料的阻燃效果較好，其LOI為32%，垂直燃燒檢測做到UL94V-0級。通過溫水浸泡處理，復合材料仍然具備良好的阻燃及力學性能。

實例三：將氫氧化鋁(ATH)包覆改性APP，并將改性后的APP與雙季戊四醇復配，以質量比2.5／1使用于PP材料中。當阻燃劑總質量分數為25%時，LOI為31.8%，阻燃等級一起也做到了V-0級，熱釋放出速率峰值顯著性降低。

二、磷系阻燃劑在PS中的應用

PS具備易燃性性而且離去火源后可接著燃燒。為改善其燃燒放熱量大、傳輸速率快等許多問題，無鹵磷系阻燃劑在PS阻燃使用中也當擔起關鍵性的角色，通常PS的阻燃方式有包覆法、浸漬法、刷涂法和聚合階段性阻燃法。

實例一：根據溶膠-凝膠方式將N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷和磷酸生成用以可發(fā)性PS的含磷阻燃粘合劑，根據涂覆阻燃法制取阻燃PS泡沫。當溫度到達700℃以上時，阻燃粘合劑制取的PS泡沫可形成超出49%的炭層。

世界各國的專家們通常將某些含磷阻燃結構引進乙烯基類化合物或丙烯酸類化合物中，再與苯乙烯發(fā)生共聚，順利制取出新式含磷苯乙烯共聚物。分析結果顯示，對比純PS，含磷阻燃苯乙烯共聚物的LOI及殘?zhí)苛棵黠@改善。這表明含磷苯乙烯共聚物的熱特性及阻燃性能更優(yōu)良于純PS。

實例二：根據接枝共聚將端乙烯基低聚磷酸酯雜化大單體(VOPP)接枝到PS的分子主鏈中，接枝共聚物根據固相阻燃機理展現阻燃性能。隨VOPP的含量增加，LOI升高，熱釋放速率峰值及總熱釋放量減少，熔滴滴落現像消逝，阻燃作用明顯改善。

另外，也可根據無機磷系阻燃劑的官能團與石墨、氮系阻燃劑開展化學連接，隨后用以阻燃PS。還可根據包覆法刷涂法將磷系阻燃劑使用于PS的阻燃，材料的LOI及殘?zhí)苛烤蠓岣摺?/p>

三、磷系阻燃劑在PA中的應用

PA極其易燃性，其在燃燒全過程中形成很多煙塵。因為PA多使用于電子元器件及設備中，造成火災事故危害尤其嚴重。在阻燃全過程中，因為其內部主鏈中具有酰胺結構，使其阻燃方式普遍，添加型與反應型阻燃劑在PA中的使用均發(fā)揮了極好的作用。在阻燃PA中，烷基次膦酸鹽類阻燃劑使用范圍最廣。

實例一：將異丁基次磷酸鋁(A-MBPa)添加到PA6基體中制取復合材料。阻燃測試全過程中異丁基次磷酸鋁阻燃劑先于PA6分解，形成了緊密的炭層而且穩(wěn)定性地保護了PA6，材料LOI到達了26.4%，并阻燃等級到達了V-0級。

實例二：在己二胺與己二酸聚合全過程中，添加質量分數3%的阻燃劑雙(2-羧乙基)甲基氧化膦(CEMPO)，制取阻燃型PA66塑料。分析展現阻燃PA66比普通PA66具備更佳的阻燃性能，LOI有很大的提高。根據對炭層外貌解析得知，因為阻PA66炭層表面存有緊密的炭層，炭層中存有的某些不同大小的孔洞隔絕熱量及氣體的傳送，使其展現出顯著的阻燃性能。

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