包覆紅磷阻燃劑的研究和應(yīng)用1.前言 紅磷,又稱赤磷,是一種優(yōu)良的阻燃劑。由于紅磷存在著著火點低、易燃、粉塵易爆炸、易吸濕氧化成酸,并放出磷化氫(PH3)等缺點,紅磷顆粒表面的改性處理成為阻燃劑研究的重要課題之一。日本磷化學(xué)公司的有機(jī)磷包覆紅磷系列產(chǎn)品,英國Albright & Wilson公司產(chǎn)品,以及美國、德國等國家的產(chǎn)品,都不同程度地克服了作為阻燃劑紅磷的一些弊病,并已經(jīng)步人商品化、實用化階段。我國作為阻燃劑的紅磷還未得到廣泛應(yīng)用,主要的原因在于高質(zhì)量包覆紅磷未批量生產(chǎn),及紅磷加到高聚物制品技術(shù)研究不足。包覆紅磷阻燃劑的研究和應(yīng)用作者/吳勇。 阻燃劑的無鹵化發(fā)展趨勢及對阻燃劑高效、低毒、低煙的要求,使紅磷這一可單獨使用的高效無鹵阻燃劑越來越受到人們的重視。包覆紅磷(或微膠囊化紅磷)則是近十多年來發(fā)展起來的一種新型高效、無毒、添加型阻燃劑。 2.紅磷阻燃劑的阻燃機(jī)理 包覆紅磷在聚合物燃燒時,囊材破裂,發(fā)揮紅磷的阻燃作用。聚合物結(jié)構(gòu)不同,紅磷的阻燃效果不同,紅磷與之作用的方式也不盡相同。 其阻燃機(jī)理為:紅磷首先受熱分解Pn→P4→P2,可奪取含氧交聯(lián)炭化層,也可與環(huán)境氧生成含氧磷酸(主要是偏磷酸),這種含氧酸具有極強(qiáng)的吸水性,使燃燒聚合物表面炭化。炭化層的存在,一方面可以隔離聚合物,減少可燃性揮發(fā)組分的釋放,另一方面,還具有吸熱作用,降低聚合物表面的氧化熱,起到凝聚相阻燃的目的。同時,紅磷的熱解產(chǎn)物PO·自由基進(jìn)人氣相后,還可捕捉燃燒火焰中的大量H·、HO·自由基,切斷火焰氧化鏈反應(yīng),起到氣相阻燃的目的。 3紅磷阻燃劑及其包覆處理 3.1紅磷為何要進(jìn)行表面處理 在實際應(yīng)用中,紅磷不能直接使用,因為: 3.1.1紅磷在空氣中很容易吸收水分,生成H3PO4,H3P03,H3PO2等物質(zhì),使紅磷變粘,失去流動性,而產(chǎn)生的磷酸更易吸水。如果紅磷存在于高分子材料制品中,紅磷吸潮氧化,使制品表面腐蝕后失去光澤和原有性能,并慢慢向內(nèi)層腐蝕,同時產(chǎn)生的含氧酸也會腐蝕加工設(shè)備。 3.1.2紅磷與樹脂的相容性差,而且會出現(xiàn)離析沉降,使樹脂的粘度上升。給樹脂的澆鑄、浸漬、操作等帶來困難,也會導(dǎo)致合成材料的性能下降。 3.1.3紅磷長期與空氣接觸,在生成磷的含氧酸的同時,會放出劇毒PH3氣體,污染環(huán)境。 3.1.4紅磷的吸濕性,對弱電元件的漏電性、高壓元件的絕緣性帶來不良后果。 3.1.5紅磷本身的紫紅色,容易使制品著色。 3.1.6干燥紅磷粉塵的爆炸性。 3. 2紅磷的穩(wěn)定化處理 添加穩(wěn)定化助劑這是早期的處理方法,因無法解決吸濕性腐蝕性問題,目前已很少被采納。 3. 3紅磷的表面包裹處理 這是70年代后期發(fā)展起來的新方法。其原理是通過物理或化學(xué)的方法在紅磷表面包覆一層或幾層連續(xù)而致密的無機(jī)、有機(jī)保護(hù)膜,將紅磷微粒“包裝”起來,形成微膠囊化紅磷阻燃劑。按照紅磷包覆的材料(囊材),微膠囊化紅磷的處理方法分為三種:無機(jī)包覆法,有機(jī)包覆法,無機(jī)一有機(jī)復(fù)合包覆法。 3. 3. 1無機(jī)包覆法 以無機(jī)材料為基材,通過適當(dāng)?shù)氖侄?,使之沉積于紅磷微粒表面,形成無機(jī)包覆紅磷的方法稱為無機(jī)包覆法。無機(jī)材料通常為Al(OH)3,Mg(OH)2,Zn(OH)2等。典型的無機(jī)包覆法是將紅磷懸浮于含Al2(SO)3的水溶液中,加人NaOH,調(diào)節(jié)pH值在6~8范圍內(nèi),使生成的Al(0H)3沉積在紅磷表面形成均一而致密的保護(hù)層,最后水洗、干燥、完成處理過程。與普通紅磷相比,無機(jī)包覆紅磷在著火點、吸濕性和PH3發(fā)生量等方面都得到了不同程度的改善。但由于其囊材為無機(jī)材料,當(dāng)其用于聚合物阻燃時,仍存在著與樹脂相容性差、著火點提高不多、仍有一定量的PH3釋放出來等缺陷。 目前有人提出紅磷用欽、鈷酸鹽包覆。如日本化學(xué)工業(yè)公司申請的一份專利,用水合鈦——鈷氫氧化物包覆紅磷。據(jù)稱可將紅磷的PH3發(fā)生量降到0.05 mg/g以下。 3. 3. 2有機(jī)包覆紅磷法 有機(jī)包覆紅磷,早期采用石蠟,抑制紅磷與水分的接觸。但包膜的機(jī)械強(qiáng)度、熱強(qiáng)度差,稍有沖擊或受熱就容易剝離,穩(wěn)定性不理想。 目前有機(jī)包覆法普通采用熱固性樹脂界面聚合或原位聚合的方法包覆紅磷。 蜜胺——甲醛樹脂包覆以其固化速度快、包膜的拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度高,耐水性和耐酸堿性強(qiáng)被廣泛采用。 蜜胺——甲醛樹脂原位聚合包覆紅磷的方法一般由三步組成:首先,將紅磷粉末均勻分散在水體系中,形成紅磷懸浮液。其次,制備蜜胺一甲醛預(yù)聚物。這種預(yù)聚物是經(jīng)過經(jīng)基化的,可溶于水中。最后,將紅磷懸浮液與蜜胺——甲醛預(yù)聚物混合加熱,使蜜胺——甲醛樹脂進(jìn)一步交聯(lián)固化在紅磷表面。紅磷的膠囊形成速度取決于混合溶液的溫度和pH值。 包覆紅磷的溫度一般控制在60℃~80℃,pH值在4.0~6.5范圍內(nèi)??捎秒娮语@微鏡觀察膠囊是否形成(通常需要大約1h可獲得滿意的包覆紅磷)。包覆過程完成后,將溫度降到室溫,調(diào)pH值近中性,最后真空干燥或噴霧干燥得到粉末狀包覆紅磷。 有機(jī)包覆紅磷的突出優(yōu)點是PH3發(fā)生量少,產(chǎn)品著火點高,與樹脂的相容性好;不足之處是:吸濕性強(qiáng),對聚合物制品的電氣絕緣性能影響較大。 3. 3. 3無機(jī)——有機(jī)包覆紅磷 鑒于無機(jī)或有機(jī)包覆紅磷各有利弊,日本、西歐的一些**公司相繼提出了無機(jī)——有機(jī)復(fù)合包覆法。 復(fù)合包覆法是在無機(jī)包覆紅磷的基礎(chǔ)上選擇恰當(dāng)?shù)母叻肿硬牧蠈⒛也倪M(jìn)行再次包覆,它是迄今為止的紅磷改性方法中最為理想的方法。 類似于單層包覆,復(fù)合包覆材料一般選擇A1(OH)3或Zn (OH)2等為無機(jī)層,酚醛樹脂、蜜胺——甲醛樹脂或環(huán)氧樹脂為有機(jī)層。例如日本磷化學(xué)工業(yè)公司主張先用A1(OH)3或Zn (OH)2作**層包覆,再用熱固性樹脂作第二層包覆。日本化學(xué)工業(yè)公司提出采用A1(OH)3,其他金屬氫氧化物等和有機(jī)包覆劑作三層包覆紅磷等等。 4.紅磷阻燃劑應(yīng)用 據(jù)報道,日本80年代中期,紅磷阻燃劑的年使用量已達(dá)到200 t~250 t,從表1可以看出,包覆紅磷的適應(yīng)性強(qiáng),應(yīng)用范圍廣。紅磷阻燃劑于要使用于熱固性樹脂,尤其是環(huán)氧樹脂的阻燃化、德國、美國和日本等國家已利用包覆紅磷作為添加型阻燃劑,合成了氯綸、粘膠纖維、腈綸、滌綸、尼龍和丙綸等阻燃纖維,從而紡制出各種阻燃紡織品,從根本上解決了合成纖維紡織品的阻燃問題。 表1包覆紅磷阻燃劑的用途 5.結(jié)束語 包覆紅磷阻燃劑既可看成是高濃度的磷系阻燃劑,又可看成是穩(wěn)定的無機(jī)阻燃劑。它正以高效、價廉、無毒的特點嶄露頭角,為了更好地發(fā)揮該阻燃劑的作用,可考慮加入其它協(xié)同阻燃劑,提高阻燃性能和降低成本。包覆紅磷阻燃劑經(jīng)過十多年的研究開發(fā),已廣泛應(yīng)用于合成樹脂和橡膠。我國紅磷阻燃劑的應(yīng)用剛起步,希望這種新型阻燃劑能夠更好地為三大合成材料工業(yè)服務(wù)。包覆紅磷阻燃劑的研究和應(yīng)用作者/吳勇 滅火器年檢/消防檢測/消電檢/消防維保/消防評估文章 北京天一消防于2008年注冊成立。具有獨立法人資格的第三方維保檢測機(jī)構(gòu),經(jīng)北京市消防局審核批準(zhǔn),取得專業(yè)從事建筑消防設(shè)施檢測、電氣防火檢測資質(zhì),是北京市消防協(xié)會會員單位,并通過GB/T19001-2008 / ISO9001:2008質(zhì)量管理體系認(rèn)證。北京朝陽消防維保公司資質(zhì)齊全,專職消防維修保養(yǎng)單位。專業(yè)的消防維保十五年經(jīng)驗、優(yōu)質(zhì)的維保技術(shù)服務(wù)理念使天一消防快速在業(yè)內(nèi)小有名氣。并榮獲協(xié)會頒... 大興滅火器年檢充裝機(jī)構(gòu)介紹一、公司概覽北京天一消防是一家專業(yè)從事滅火器年檢、維修、保養(yǎng)及技術(shù)咨詢的服務(wù)機(jī)構(gòu)。自成立以來,大興滅火器年檢始終秉承“安全至上,服務(wù)為本”的宗旨,致力于為廣大客戶提供優(yōu)質(zhì)、高效的滅火器年檢服務(wù)。二、公司資質(zhì)我們的機(jī)構(gòu)擁有國家消防部門頒發(fā)的專業(yè)滅火器年檢、維修資質(zhì)證書,并通過了ISO 9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證。我們的滅火器充裝設(shè)備先進(jìn),檢測流程嚴(yán)格遵循國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)... 4月16日內(nèi)蒙古呼倫貝爾盟紅花爾基林區(qū)境內(nèi)發(fā)生特大森林火突。武警黑龍江省森林警察部隊奉命于4月20日、21日分別從大興安嶺、黑河、伊春支隊和警校、總伙機(jī)關(guān)調(diào)集826名官兵,由總隊長、副總隊長、參謀長率從以鐵路輸送和摩托化開進(jìn)奔赴火場撲火作戰(zhàn),經(jīng)過軍帶民協(xié)同作戰(zhàn),勝剎完成了首次跨省區(qū)增援撲火任務(wù)。北京消防檢測維保公司-撲救內(nèi)蒙古紅花爾基特大森林火災(zāi)的經(jīng)驗體會/文/韓楠林 白夜1、撲救紅花爾基特... 隨著我國社會進(jìn)步和發(fā)展,公民法治意識的增強(qiáng),法制的健全及執(zhí)法的規(guī)范,在消防行政執(zhí)法方面,由火災(zāi)原因和事故責(zé)任認(rèn)定引起的法律問題呈現(xiàn)出逐年上升趨勢,但由于在現(xiàn)行法律法規(guī)與司法實踐方面存在一些矛盾與混亂,給人們的認(rèn)識和司法實踐造成了困難。對這方面的理論分析,目前可概括為三種認(rèn)識:一是認(rèn)為火災(zāi)原因和事故責(zé)任認(rèn)定屬于可訴的具體行政行為,應(yīng)納人行政訴訟的受案范圍;二是認(rèn)為火災(zāi)原因和事故責(zé)任認(rèn)定不是可訴... 一、市場經(jīng)濟(jì)條件下。建筑消防設(shè)施的設(shè)計、安裝、維護(hù)、保養(yǎng)是一種法制行為建筑消防設(shè)施的設(shè)計、安裝、維護(hù)、保養(yǎng)與一切市場經(jīng)濟(jì)有相同的共性,諸如自主性、平等性、等價有償性、公開竟?fàn)幮?、誠實信用性。但也有其個性,即強(qiáng)制性、可靠性和規(guī)范性、這就從客觀上要求對建筑消防設(shè)施的設(shè)計、安裝、維護(hù)、保養(yǎng)實行法治。因為,只有用法律的形式,確定了建筑消防設(shè)施設(shè)計、安裝、維護(hù)、保養(yǎng)的主體資格,規(guī)范了市場主體的行為。制... 摘要:建筑室內(nèi)消火栓設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)設(shè)計防火規(guī)范的要求來設(shè)計,以保證設(shè)計工程防火的安全、可靠性。建筑室內(nèi)消火栓的布置應(yīng)滿足有關(guān)的建筑設(shè)計防火規(guī)范的要求。建筑室內(nèi)消火栓的位置應(yīng)明顯,其間距應(yīng)通過計算確定,但不能大于有關(guān)的建筑設(shè)計防火規(guī)范的要求。設(shè)計中應(yīng)注意按建筑物類別正確確定室內(nèi)消火栓的用水量。室內(nèi)消火栓的口徑應(yīng)按每支水槍流量來確定,水槍流量小于3L/s時,應(yīng)采用DN50消火栓。水槍流量大于... 摘要:目前在歐美等發(fā)達(dá)國家及國內(nèi)一些重點工程如地下鐵路、核電站均使用無鹵阻燃電力電纜。無鹵阻燃電統(tǒng)顧名思義其材料不含任何鹵素,如聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯等均屬聚烯烴類。由于烴類中不含有鹵根,故嫩燒時火焰明亮,煙氣毒性小,毒性指數(shù)僅為0.97。但其氧指數(shù)較低僅為I8,故易燃而不能自熄。在高層及超高層建筑中,電纜往往密集敷設(shè)在電纜通道內(nèi),一旦火災(zāi)發(fā)生,火將順著電纜延燃而蔓延到其他部位和其他樓層,使火勢... 北京天一消防維保公司介紹成立背景:隨著社會的快速發(fā)展,消防安全越來越受到人們的重視。北京天一第三方消防維保公司應(yīng)運而生,致力于為各類建筑提供全面、專業(yè)的消防維保服務(wù)。服務(wù)目標(biāo):公司的服務(wù)目標(biāo)是確??蛻舻南腊踩?,預(yù)防火災(zāi)事故的發(fā)生,保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全。市場定位:天一消防維保公司專注于高端消防維保市場,以專業(yè)的技術(shù)和服務(wù)質(zhì)量贏得客戶的信賴。發(fā)展歷程與成就展示初期發(fā)展階段:公司成立初期,便以高... 北京天一消防評估機(jī)構(gòu)簡介機(jī)構(gòu)性質(zhì):北京天一消防評估機(jī)構(gòu)是一家專業(yè)從事消防安全評估的機(jī)構(gòu),致力于提供全方位的消防安全解決方案。服務(wù)對象:主要服務(wù)于各類建筑物、設(shè)施及企業(yè)的消防安全評估,包括但不限于商業(yè)綜合體、住宅小區(qū)、工廠企業(yè)等。服務(wù)特點:北京天一消防評估機(jī)構(gòu)以專業(yè)、客觀、公正的態(tài)度,為客戶提供定制化、系統(tǒng)化的消防安全評估服務(wù)。專業(yè)團(tuán)隊與核心成員介紹團(tuán)隊構(gòu)成:該機(jī)構(gòu)擁有一支由消防專家、安全工程... 一、公司概況北京天一消電檢公司是一家專業(yè)從事消防電氣設(shè)備檢測的第三方服務(wù)機(jī)構(gòu),擁有資深的技術(shù)團(tuán)隊和先進(jìn)的檢測設(shè)備,致力于為客戶提供全面、高效、準(zhǔn)確的消防電氣設(shè)備檢測服務(wù)。我們秉持“客戶至上,質(zhì)量為本”的原則,為客戶提供安全可靠的消電檢服務(wù),提供各部門認(rèn)可的電消撿報告。二、專業(yè)消電檢團(tuán)隊北京消電檢第三方檢測團(tuán)隊由一批經(jīng)驗豐富、技術(shù)精湛的消防電氣一消專家組成,他們具有深厚的專業(yè)知識和豐富的實踐經(jīng)... 滅火器檢測公司介紹北京天一滅火器檢測公司是一家專業(yè)的消防檢測維保機(jī)構(gòu),致力于為客戶提供全面、高效、安全的滅火器檢測與維保服務(wù)。公司擁有一支經(jīng)驗豐富、技術(shù)精湛的專業(yè)團(tuán)隊,配備先進(jìn)的檢測設(shè)備和維修工具,能夠確保滅火器的性能和安全性得到有效保障。我們秉持著“安全第壹,質(zhì)量至上”的經(jīng)營理念,以客戶的需求為中心,為客戶提供定制化、全方位的解決方案。資質(zhì)榮譽(yù)北京天一滅火器檢測公司擁有多項權(quán)威認(rèn)證和資質(zhì),... 高原城市的建筑大多為石木或土木結(jié)構(gòu),耐火等級低,生活用火、用電較多,用電線路老化,特別是一些單位及私營門市電線的布局極不合理,有些甚至像蜘蛛網(wǎng)一樣的布局,線與線的接頭間沒有絕緣膠帶包扎,沒有按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行穿管敷設(shè),城市內(nèi)私營業(yè)主的消防意識不強(qiáng),營業(yè)場所未經(jīng)消防安全檢查合格、消防器材的配備不符合要求或沒有的情況下,即投入使用或開業(yè),導(dǎo)致用火用電用氣大量增加,消防安全管理混亂,火災(zāi)隱患十分突出,... 建筑工程的消防監(jiān)督管理是否有力,直接關(guān)系到隱患的存在概率大小,當(dāng)前許多建筑物都逐漸達(dá)到了高層,這就需要在建筑審核把關(guān)和建筑內(nèi)部消防設(shè)施配備上達(dá)到一個新的高度來適應(yīng)城市的變化,以便有利于更好地為城市消防安全服務(wù)。公安消防監(jiān)督機(jī)構(gòu)要針對高原建筑的特點,結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,本著“人民安寧就是幸?!钡脑瓌t,積極向城市人民政府匯報,爭取由城市人民政府依照《消防法》,出臺相應(yīng)的地方性法規(guī)強(qiáng)化建筑行業(yè)規(guī)范... 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