硅系阻燃劑包括聚硅氧烷等有機(jī)硅和二氧化硅、玻璃纖維等無(wú)機(jī)硅,應(yīng)用較多的是聚硅氧烷,它的分子主鏈為Si和O,側(cè)鏈為甲基、苯基、乙烯基、環(huán)氧基等。硅系阻燃劑具有阻燃效率高,加工性能優(yōu)異,機(jī)械性能均衡及環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),成為研究的熱點(diǎn)。在燃燒過(guò)程中,低黏度的聚硅氧烷能快速遷移到高黏度的PC表面,形成交聯(lián)的Si-C炭化層,達(dá)到阻燃的目的。聚硅氧烷的阻燃性能與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān),如分子側(cè)鏈上的有機(jī)基團(tuán)、分子量、引入的其他雜元素等。陳科等發(fā)現(xiàn)側(cè)鏈中引入乙烯基的聚硅氧烷在添加量為5%時(shí),能將PC的氧指數(shù)從26%提高到33%。在鉑類(lèi)化合物Karstedt催化劑(質(zhì)量份數(shù)0.003%)的作用下,雖然氧指數(shù)沒(méi)有明顯上升,但是乙烯基硅氧烷在燃燒時(shí)的交聯(lián)反應(yīng)更加快速,得到的燃燒炭層更致密均勻,能夠進(jìn)一步提高PC的阻燃性能。磷腈阻燃劑在航空材料中用于提高飛機(jī)的防火安全性能。江西磷晴磷腈阻燃劑
El Gouri 等[7]合成了六(環(huán)氧丙基)環(huán)三磷腈(HGCP),將其與雙酚A二縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂(DGEBA)共混制備了阻燃環(huán)氧樹(shù)脂,結(jié)果發(fā)現(xiàn)HGCP在DGEBA中分散得很好,阻燃樣品的熱穩(wěn)定性及高溫時(shí)的殘?zhí)苛烤刑岣?盧林剛等[8]將六(4-(5,5-二甲基-1,3-二氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯基苯氧基))環(huán)三磷腈(結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖2),用在環(huán)氧樹(shù)脂中進(jìn)行阻燃.結(jié)果表明,該阻燃劑具有較好的熱穩(wěn)定性和成炭性,起始分解溫度為270℃,600℃時(shí)的殘?zhí)柯蕿?5.2%;當(dāng)添加量為25%時(shí),環(huán)氧樹(shù)脂的LOI為32.4%,并達(dá)到UL94V-0級(jí)別.山西無(wú)鹵磷腈阻燃劑聯(lián)系方式經(jīng)過(guò)阻燃劑加工后的材料,在受到外界火源攻擊時(shí),能夠有效地阻止、終止火焰的傳播,從而達(dá)到阻燃的作用。
阻燃環(huán)氧樹(shù)脂的阻燃性能主要來(lái)源于阻燃劑中環(huán)三磷腈部分所固有的阻燃性能以及P、N元素的協(xié)同作用[3];阻燃劑在燃燒的過(guò)程中環(huán)三磷腈部分分解出磷酸或偏磷酸,形成凝聚相覆蓋在基體表面促進(jìn)炭層的生成并起到隔熱隔氧的作用,抑制燃燒的蔓延;阻燃劑在燃燒過(guò)程中生成CO2、NH3、N2等不燃?xì)怏w,稀釋O2的濃度或沖散氧氣從而形成氣相阻隔;同時(shí)阻燃劑在燃燒過(guò)程中生成PO?自由基,湮沒(méi)了H?自由基和HO?自由基,中斷熱解.李斌等[4]以六對(duì)羧基苯氧基環(huán)三磷腈與環(huán)氧氯丙烷經(jīng)開(kāi)環(huán)閉環(huán)反應(yīng)合成了一種新型的含磷環(huán)氧樹(shù)脂(PN-EP).結(jié)果表明,PN-EP的初始分解溫度為278℃,在700℃時(shí)殘?zhí)柯蕿?0.5wt%,具有很好的熱穩(wěn)定性和成炭性能.經(jīng)固化后,PN-EP固化物L(fēng)OI值為33%,并能通過(guò)UL94V-0級(jí).
3.主要類(lèi)型環(huán)狀磷腈:如六苯氧基環(huán)三磷腈(HPCP),用于環(huán)氧樹(shù)脂、聚烯烴等。線性磷腈:如聚二苯氧基磷腈(PDPP),可作為彈性體或涂料阻燃劑。高分子衍生物:與其他聚合物共聚或接枝,提升耐久性。4.應(yīng)用領(lǐng)域電子電器:電路板(PCB)、電纜包覆材料的阻燃。航空航天:輕量化復(fù)合材料(如聚酰亞胺)的耐高溫阻燃。紡織品:阻燃纖維(與滌綸、尼龍等共混)。新能源電池:鋰電池隔膜涂層,提升安全性。5.優(yōu)勢(shì)高效低添加量:通常1-10%即可達(dá)到UL-94V0級(jí)。環(huán)保性:部分品種無(wú)鹵、低煙,符合RoHS指令。多功能性:兼具增塑、耐水解等特性。6.挑戰(zhàn)成本較高:合成工藝復(fù)雜,價(jià)格高于傳統(tǒng)阻燃劑(如氫氧化鋁)。耐溫限制:部分衍生物在300℃以上可能分解。**產(chǎn)品舉例SPS-100(日本大?;瘜W(xué)):環(huán)狀磷腈,用于PC/ABS合金。FR-100(中國(guó)產(chǎn)):改性磷腈,適用于聚氨酯泡沫。磷腈阻燃劑因高效和適應(yīng)性廣,成為工程塑料、**涂層等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),尤其適合對(duì)性能要求嚴(yán)苛的場(chǎng)景。磷腈阻燃劑在汽車(chē)內(nèi)飾材料中的應(yīng)用提高了乘客的安全。
為同時(shí)改善氫氧化鎂阻燃聚丙烯的力學(xué)性能和阻燃性能,祝飛[27]合成了一種新型氫氧化鎂協(xié)同阻燃劑聚二(乙醇)磷腈,并制備聚磷腈/氫氧化鎂復(fù)配阻燃聚丙烯材料.結(jié)果表明,當(dāng)復(fù)配阻燃劑的添加量達(dá)到38%時(shí),聚丙烯的氧指數(shù)升至31.2%,同時(shí)聚丙烯的拉伸強(qiáng)度也有一定程度的提高.這是由于聚磷腈不僅能起到協(xié)同阻燃的作用,同時(shí)還能作為氫氧化鎂的分散劑,使得氫氧化鎂粒子在聚丙烯中的分散度及界面結(jié)合力均有大幅度提高.(2)制備含磷腈基團(tuán)的膨脹型阻燃劑阻燃聚烯烴.磷腈膨脹型阻燃劑加入到聚烯烴后,在熱降解過(guò)程能在阻燃聚烯烴材料表面形成穩(wěn)定的、絕熱的炭泡沫層,因而表現(xiàn)出較好的阻燃效果.研究結(jié)果表明,炭層的形貌與阻燃劑的成分有關(guān),含磷量越高,生成的炭層越致密,越能發(fā)揮隔熱、抑氧的作用.磷腈阻燃劑在電子組件中用于提高耐熱性和穩(wěn)定性。遼寧phosphazene磷腈阻燃劑聯(lián)系方式
磷系阻燃劑多為液體,閃點(diǎn)低,高溫可能釋放有毒氣體,在聚丙烯中應(yīng)用不多。江西磷晴磷腈阻燃劑
磷腈阻燃劑:大?;瘜W(xué)的防火盾牌在當(dāng)今追求安全與可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代,火災(zāi)防控成為眾多行業(yè)不容忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。大?;瘜W(xué)管理(上海)有限公司所提供的磷腈阻燃劑,猶如一面堅(jiān)固的防火盾牌,為材料的阻燃性能提升和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)降低帶來(lái)了的解決方案。磷腈阻燃劑是一類(lèi)具有獨(dú)特化學(xué)結(jié)構(gòu)和優(yōu)異阻燃特性的先進(jìn)材料。其分子主鏈由磷、氮等元素交替構(gòu)成,這種特殊的結(jié)構(gòu)賦予了它的熱穩(wěn)定性和高效的阻燃機(jī)制。在面對(duì)高溫環(huán)境時(shí),磷腈阻燃劑能夠展現(xiàn)出非凡的耐熱表現(xiàn),在材料開(kāi)始受熱分解的初期階段就迅速發(fā)揮作用。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生或材料遭遇高溫時(shí),磷腈阻燃劑會(huì)率先分解,釋放出磷酸、偏磷酸等含磷的酸性物質(zhì)。江西磷晴磷腈阻燃劑