P—N(磷氮系)无卤阻燃剂机理

  1、P-N系膨胀型阻燃剂由三部分组成

  (1)、酸源:提供酯化反应所需的酸;

  (2)、碳源:提供酯化反应所需的羟基或者其它基团的物质;

  (3)、气源:提供体系膨胀发泡所需要的气体。

  P-N系无卤阻燃剂

  2、P-N系膨胀型阻燃剂的阻燃机理一般包括三部分,即碳源(常为多羟基化合物,如季戊四醇)、酸源(如聚磷酸铵,即APP)及发泡剂(如三聚氰胺),它们是通过下述相互作用而形成炭层的:

  (1)、在较低温度(150℃左右,具体温度取决于酸源和其他组分的性质)下,有酸源产生能酯化多元醇和可作为脱水剂的酸;

  (2)、在稍高于释放酸的温度下,酸与多元醇(碳源)进行酯化法反应,而体系中的胺则作为此酯化反应的催化剂,加速反应进行;

  (3)、体系在酯化反应前或酯化反应过程中熔化;

  (4)、反应过程中产生的水蒸气和气源产生的不燃性气体使已处于溶融状态的体系膨胀发泡。与此同时,多元醇和酯脱水炭化,形成无机物及炭残余物,且体系进一步膨胀发泡;

  (5)、反应接近完成时,体系胶化和固化,最后形成多孔泡沫炭层。

  3、P-N系膨胀型无卤阻燃剂加入填料或其它物质后会失去阻燃效果,原因:

  为了降低成本,在P-N系膨胀型无卤阻燃剂中加入一些填料,如碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、氢氧化镁等,发现会失去阻燃效果。是因为上述填料的加入,改变了酯化反应过程,酸源会部分的与上述填料反应,并且上述的填料在材料的表面破坏了碳层的形成,导致了机制的失效。

  同样道理,加入某些炭黑、色粉也会导致阻燃效果失去。所以一些回收PP料可能是部分填充PP回收的,加入到新料中,导致这个体系变相加入了上述提到的填充,使这个体系失去了阻燃效果。

  4、用P-N系阻燃剂生产的产品放置一段时间后(几十天),表面会有油状物或者粉状物析出,原因:

  如同我们提到的阻燃剂组成由碳源、酸源和气源组成,造成有物质析出的肯定为上述的一种或者几种物质水溶性比较好,与塑料的相容性变差,在加工的时候,材料与上述粉体依靠螺杆机的强烈机械作用力分散开来,而放置一段时间后,由于分子间不断运动,极性不同的物质慢慢就会分开,上述粉体慢慢的从材料的内部析出到表面。

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