含磷阻燃劑

磷系阻燃劑作為一種高效、無煙、低毒、無污染的阻燃劑，備受研究者關注，已經在合成和套用等方面取得了顯著成就。本文對近年來磷系阻燃劑的阻燃機理及套用進展作了簡要綜述，分別對新型含磷阻燃劑在聚氨酯、聚氨基甲酸乙酯泡沫、環氧樹脂、多酯類與尼龍在這四方面的套用來說明含磷阻燃劑最近的研究進展，例如：RXP在聚氨酯上的套用，DEEP在聚氨基甲酸乙酯泡沫上的套用

產品介紹

flame retardant containing phosphorus for plastics

化學組分中含有磷的阻燃劑。燃燒中生成的偏磷酸聚合後覆蓋於塑膠表面，起到隔絕氧和可燃物的作用，從而達到阻燃效果。常用的有磷酸三(2,3-二溴丙基)酯、磷酸三(一氯丙)酯等。可用於聚氨酯、酚醛、聚酯等材料的阻燃。

阻燃原理

單質磷是易燃物，但是在樹脂中，紅磷和其他含磷添加劑作用過程卻不是單純的氧化，含磷添加劑主要在凝聚相中作用，阻燃機理為:

第一步

形成磷酸配作為脫水劑，並促進成炭，炭的生成降低了從火焰到凝聚相的熱傳導。

第二步

磷酸可吸熱，因為它阻止了CO氧化為CO2，降低了加熱過程。

第三步

對凝聚相形成一層薄薄的玻璃狀的或液態的保護層，因此降低了氧氣擴散和氣相與固相之間的熱量和質量傳遞，抑制了炭氧化過程，降低了含磷阻燃劑受熱分解發生如下變化:磷系阻燃劑→磷酸偏→磷酸→聚偏磷酸，聚偏磷酸是不易揮發的穩定化合物，具有強脫水性，在聚合物表合物與空氣隔絕;脫出的水氣吸收大量的熱，使聚合物表面阻燃劑受熱分解釋放出揮發性磷化物，經質譜分析表明，存氫原子濃度大大降低，表明PO·捕獲H·，即PO·+H·=HPO。

經濟套用

經濟優勢

我國是世界磷資源大國，資源儲藏較為豐富，紅磷屬於有機物，具有較低的成本優勢。由於紅磷的阻燃效率較高、成本低廉且不含鹵素，近年來在國內市場上得到了一定套用。能廣泛用於多種樹脂、不飽和樹脂、熱熔膠、橡膠、塗料等產品的阻燃。
目前，無鹵、低煙、低毒的環保型阻燃劑一直是人們追求的目標，近年來全球一些阻燃劑供應和套用商對阻燃無鹵化表現出較高熱情，對無鹵阻燃劑及阻燃材料的開發也投入了很大的力量。據分析，無鹵阻燃劑主要品種為磷系阻燃劑及無機水合物，磷系阻燃劑中主要有包括紅磷阻燃劑。
磷系列阻燃劑中可能紅磷的阻燃效果最好、阻燃效率也最高、因為紅磷理論來說是完全的磷單質，磷含量可達100%，雖然包覆後磷含量有所下降，但是還是遠遠高於其它磷的化合物，加之包覆後的紅磷吸潮性和加工熱穩定性與存儲、運輸上的更加便利，所以紅磷目前成為磷系列阻燃劑中才熱塑性材料中使用最為廣泛的。

安全隱患及不利因素

但是其弱點首先表現在顏色必須為紅色或者配合黑色，這個就極大的限制了其在很多材料中的套用，另外，紅磷雖然經過包覆，但是限於工藝和原料的種種原因，在使用過程中還是可能會不可避免的引發“火災”，更為嚴重的是紅磷的加工特性比較差，與樹脂的相容性也不太好、加工製作的材料力學性能很差，再加之生產過程中的“惡臭”的味道使得其很難在高檔材料中得以推廣

新技術進展

隨著新的技術在發展，研究人員利用膠囊包覆技術、採用不同的囊才、採取多重包覆的工藝技術，在顏色上也取得了突破，實現了包覆後表面白色的白度化紅磷，基本上克服了紅磷容易吸潮、易氧化的問題，同時也突破了顏色上的局限，這種新型的白度化膠囊紅磷，也叫白度化紅磷阻燃劑，將會迎來新的發展契機。