有機磷系磷系阻燃劑多呈油性。它們在聚合物加工過程中不易添加。常用于聚氨酯泡沫、軟PVC、變壓器油、纖維素樹脂、天然橡膠和合成橡膠中。那么什么是磷阻燃劑呢?它的阻燃原理是什么?讓我們一起了解。
磷阻燃劑主要分為無機磷阻燃劑和有機磷阻燃劑。含磷無機阻燃劑的主要產品有紅磷阻燃劑、磷酸銨和聚磷酸銨。無機磷系列產品具有穩(wěn)定性好、無毛發(fā)、無腐蝕性氣體、長效、低毒等優(yōu)點。其中,紅磷的阻燃效果明顯優(yōu)于磷酸酯。
含磷添加劑在凝聚相中起著重要作用。其阻燃機理如下:
磷酸作為脫水劑的形成促進了碳的形成,從而降低了從火焰到凝聚相的熱傳導。
磷酸可以吸收熱量,因為它可以防止一氧化碳氧化成二氧化碳,并減少加熱過程。
在凝聚相上形成一層薄玻璃或液體保護層,減少了氧的擴散和氣固間的傳熱傳質,抑制了碳氧化過程,降低了含磷阻燃劑的熱分解。發(fā)生了以下變化:磷基阻燃劑磷酸-聚磷酸-聚磷酸-聚磷酸,聚偏磷酸磷。酸是一種非揮發(fā)性、穩(wěn)定的化合物,具有很強的脫水作用,與聚合物表面的空氣分離。脫水后的水吸收了大量的熱量,使聚合物表面的阻燃劑分解,釋放出揮發(fā)性的磷化物。質譜分析表明,氫原子濃度大大降低,說明po*捕集h*,即po*+h*=hpo。
磷系阻燃劑單獨使用時阻燃效果差。磷系阻燃劑的阻燃作用是促進聚合物在初分解過程中的脫水和碳化。這種脫水碳化過程必須依賴于聚合物本身的含氧基團,以及具有自身結構的含氧基團的聚合物。它們的阻燃效果會更好。對聚丙烯而言,由于其分子結構中沒有含氧基團,單獨使用磷阻燃劑的阻燃效果不好。但與鋁(0H)3、鎂(OH)2混合,可產生協(xié)同效應,并可獲得良好的阻燃效果。