周文君等發(fā)現(xiàn)5%的聚鋁硅氧烷顯著降低PC的熱降解速率,不僅能將PC在800℃的殘?zhí)悸侍岣?4%,還能將PC對(duì)比樣的氧指數(shù)從25.5%提高到30.4%[9]。聚硅氧烷阻燃體系與磷系阻燃劑或填料復(fù)配,往往能提高阻燃效率。李順等研究發(fā)現(xiàn)磷酸鈦和表面包覆的硅齊聚物能協(xié)同阻燃,生成更加致密的炭層。當(dāng)功能化的磷酸肽阻燃劑添加量為6%時(shí),PC的氧指數(shù)為32.7%,達(dá)到UL-94的V-0阻燃級(jí)別[10]。雖然阻燃劑的加入會(huì)提高PC的燃燒等級(jí),但是也會(huì)大幅降低PC的力學(xué)性能,如沖擊強(qiáng)度。因此,研究如何同時(shí)提高PC阻燃性能和沖擊強(qiáng)度是研究的一個(gè)方向。阻燃常采用的阻燃劑包括:鋁鎂系阻燃劑,即氫氧化鎂、氫氧化鋁。江西大冢磷腈阻燃劑性價(jià)比
朱中路[28]合成了六間苯二胺環(huán)三磷腈、六二苯氨基脲環(huán)三磷腈和六苯基脲環(huán)三磷腈,并將它們用于阻燃聚丙烯(PP).當(dāng)它們的添加量均為30%時(shí),阻燃PP氧指數(shù)分別為25.3%、24.1%和23.7%,且均達(dá)到UL94V-1級(jí);掃描電子顯微鏡(SEM)顯示,在熱降解過程中阻燃PP表面形成了穩(wěn)定的、絕熱的泡沫炭層,因而阻燃效果良好.王君[29]設(shè)計(jì)并合成了六(1-氧代-1-磷雜-2,6,7-三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷-4-亞甲基)環(huán)三磷腈(PE***,圖4),熱重分析表明,PE***在空氣和氮?dú)庵卸急憩F(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性及膨脹成炭能力.當(dāng)PE***在PP中的添加量為25%時(shí),材料的LOI值能達(dá)到29.5%,且能通過UL94V-2級(jí).上海phosphazene磷腈阻燃劑聯(lián)系方式磷腈阻燃劑通常用于塑料、橡膠和紡織品中。
磷腈類阻燃劑磷腈類阻燃劑是一種環(huán)境友好的磷氮系阻燃劑,以六苯氧基環(huán)三磷腈(HPCP)為**。該類物質(zhì)是磷-氮交替排列的六元環(huán)化合物,該類分子在分解時(shí)不僅會(huì)產(chǎn)生聚磷酸、偏磷酸和磷酸等酸性物質(zhì)催化高聚物炭化,還能產(chǎn)生N2、NH3等氣體來稀釋火焰,并且該類化合物分解過程產(chǎn)生的PO·自由基能捕捉聚合物分解過程產(chǎn)生的HO·自由基,達(dá)到阻燃的目的。徐建中等發(fā)現(xiàn)HPCP能抑制PC在熱解時(shí)因重排而生成羧基的數(shù)量,添加量為15份時(shí)能夠?qū)C的氧指數(shù)從23.5%提高到29.5%,垂直燃燒達(dá)到V-0級(jí),但是使PC的沖擊強(qiáng)度下降約28%[5]。朱明源等研究磷腈類阻燃劑SPB-100和溴化聚碳酸酯阻燃劑BC-58對(duì)PC耐候性能的影響,發(fā)現(xiàn)添加SPB-100的PC在氙燈老化1000h后沖擊強(qiáng)度的保留率為46.2%,在70℃蒸餾水中浸泡168h后沖擊強(qiáng)度的保留率為39.7%,明顯優(yōu)于溴化聚碳酸酯阻燃劑BC-58[6]。
阻燃機(jī)理:磷腈阻燃劑在整個(gè)過程中,磷元素可以形成多聚磷酸、偏磷酸等,促進(jìn)材料脫水炭化,形成炭化膜,阻隔反應(yīng)進(jìn)行。氮元素在高溫下放出氮?dú)?、氮氧化物等不燃?xì)怏w,稀釋空氣中的氧氣濃度,降低材料表面溫度。含苯環(huán)的磷腈結(jié)構(gòu)在高溫下易形成碳盔,提高耐燒蝕性能。環(huán)境友好性:SPS-100作為一種無鹵阻燃劑,符合環(huán)境友好要求,不會(huì)產(chǎn)生有害的鹵素氣體,對(duì)環(huán)境和人體更為友好。法規(guī)符合性:SPS-100滿足歐盟RoHS指令及WEEE指令的要求,適用于出口到歐盟市場(chǎng)的產(chǎn)品。綜上所述,SPS-100磷腈阻燃劑因其優(yōu)異的阻燃性能、耐熱性、耐水解性和環(huán)境友好特性,在多個(gè)行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景。在選擇使用SPS-100時(shí),需要考慮其與基材的相容性以及是否符合特定應(yīng)用領(lǐng)域的法規(guī)要求。對(duì)阻燃劑物性的基本要求是加工溫度下不分解。
有機(jī)磷系阻燃劑常見的有機(jī)磷系阻燃劑主要為磷酸酯、膦酸及膦酸酯類,如磷酸三苯酯(TPP)、間苯二酚(雙二苯基磷酸酯)齊聚物(RDP)和雙酚A-雙(二苯基磷酸酯)齊聚物(BDP)等,該類阻燃劑在PC的無鹵阻燃領(lǐng)域廣為應(yīng)用。有機(jī)磷系芳香族小分子阻燃劑,如液態(tài)的RDP及BDP在PC中的揮發(fā)性和遷移性較高,添加后會(huì)降低PC的水解穩(wěn)定性及熱變形溫度,所以高熔點(diǎn)、高分子量的固態(tài)磷系阻燃劑越來越受到學(xué)者的關(guān)注。楊志義等研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)添加量為7%時(shí),高熔點(diǎn)環(huán)保型有機(jī)磷阻燃劑對(duì)苯二酚雙(二苯基磷酸酯)(HDP)和對(duì)苯二酚雙[二(1-甲基-2-苯基)磷酸酯](HMP)不僅能將PC的氧指數(shù)從28.0%提高到30.5%左右,燃燒等級(jí)從UL-94的V-2級(jí)提升到V-0級(jí),還能將PC的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別提高3.5MPa和8MPa[3]。囊壁為三聚氰胺-尿素-甲醛樹脂的微膠囊阻燃劑。福建SPB磷腈阻燃劑
像這類的復(fù)合型阻燃劑有兩類,其一是兩種阻燃劑的機(jī)械參混的復(fù)配阻燃劑。江西大冢磷腈阻燃劑性價(jià)比
Tao等[35]制備了一種新型環(huán)簇磷腈聚合物(PCPP)(圖7).并將其用于聚丙交酯(***)的阻燃改性.結(jié)果表明,當(dāng)PCPP的添加量*為5%時(shí),阻燃***便可達(dá)UL94V-0級(jí)別.Mu等[36]制備了聚二(苯氧基)磷腈(SPB-100),將其與石墨(EG)復(fù)配用于***的阻燃改性.研究表明,當(dāng)阻燃劑SPB-100與EG的質(zhì)量比為1:1且總添加質(zhì)量百分比為15%時(shí),SPB-100/EG/***復(fù)合材料的阻燃效果達(dá)到比較好,LOI值為34.5%,并通過UL94V-0級(jí)別,且無熔滴現(xiàn)象.良好的阻燃效果歸因于阻燃劑SPB-100與EG之間的協(xié)同阻燃效應(yīng).江西大冢磷腈阻燃劑性價(jià)比