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)氖侄危怪练e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)。可用電子顯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 守護(hù)京城煙火氣,筑牢安全防火墻——雙井滅火器年檢、十里河滅火器年檢、潘家園滅火器年檢專業(yè)服務(wù)在您身邊在北京朝陽區(qū)與東城區(qū)的交匯地帶,雙井、十里河、潘家園三大區(qū)域因繁華的商圈、密集的社區(qū)與活躍的文化氣息,成為城市生活的重要坐標(biāo)。這里既有國貿(mào)CBD延伸出的時尚脈搏,也有潘家園古玩市場的千年文韻;既有十里河家居建材街的市井繁華,也有雙井富力城、樂成中心的現(xiàn)代活力。而在這片煙火與繁華交織的土地上,消... 筑牢安全防線:滅火器定期年檢的重要性與失效之殤在火災(zāi)防控體系中,滅火器被稱為“**響應(yīng)者”,其有效性直接決定初期火災(zāi)的撲救成敗。然而,許多單位或個人對滅火器的定期年檢存在認(rèn)知盲區(qū),認(rèn)為“擺著不用就不會壞”,最終導(dǎo)致關(guān)鍵時刻“啞火”,釀成無法挽回的損失。本文將從法規(guī)要求、技術(shù)原理、現(xiàn)實危害及典型案例出發(fā),剖析滅火器年檢的核心價值。一、為何必須定期年檢?法規(guī)與科學(xué)的雙重要求我國《建筑滅火器配置驗... DB11/T 2279—2024是北京市發(fā)布的地方標(biāo)準(zhǔn),聚焦社會單位消防安全評估的規(guī)范化操作,旨在解決傳統(tǒng)評估中指標(biāo)模糊、流程隨意等問題,為機(jī)關(guān)、團(tuán)體、企業(yè)、事業(yè)單位等社會單位提供可量化、可操作的評估依據(jù),助力提升火災(zāi)防控能力。以下從核心內(nèi)容、創(chuàng)新點及實踐意義三方面展開解讀。一、適用范圍與評估定位標(biāo)準(zhǔn)明確適用于北京市行政區(qū)域內(nèi)社會單位的消防安全評估,覆蓋人員密集場所(如商場、醫(yī)院)、易燃易爆... 消防安全始終是城市治理的重中之重。隨著城市化進(jìn)程加快與建筑業(yè)態(tài)多元化,消防設(shè)施與電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行直接關(guān)系到人民群眾的生命財產(chǎn)安全。作為深耕東城多年的專業(yè)消防檢測機(jī)構(gòu),天一消防以“嚴(yán)謹(jǐn)為基、專業(yè)立身”,嚴(yán)格遵循《建筑消防設(shè)施檢測服務(wù)規(guī)范》《電氣防火檢測技術(shù)規(guī)范》等國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為區(qū)域內(nèi)機(jī)關(guān)單位、商業(yè)綜合體、文保建筑、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等提供權(quán)威、精準(zhǔn)的消防檢測服務(wù),出具的消電檢報告獲官方廣泛認(rèn)可,成... 近日,朝陽消防在中國傳媒大學(xué)開展“安全守護(hù)·平安校園”消防實景巡演活動,旨在增強(qiáng)高校師生消防安全意識與應(yīng)急避險能力。千余名師生通過實景演示、互動體驗及現(xiàn)場講解等方式,沉浸式學(xué)習(xí)消防知識、掌握自救技能。北京天一朝陽消防檢測維保公司編輯轉(zhuǎn)發(fā)。活動突破傳統(tǒng)宣講模式,設(shè)置五大實景教學(xué)區(qū),圍繞高校常見風(fēng)險點開展系統(tǒng)培訓(xùn)。電動自行車靜態(tài)展示區(qū)內(nèi),消防員搭建全尺寸模擬車棚,真實演示鋰電池故障引發(fā)的爆燃過程... 25日上午,密云消防在會議中心隆重召開了年度冬春季防火工作動員部署會,120余人參加了會議。會上,大隊長對全縣今年前三個季度消防安全工作開展情況從落實各級政服責(zé)任、穩(wěn)步推動重點鎮(zhèn)消防事業(yè)發(fā)展規(guī)劃、多種形式消防隊伍建設(shè)、火災(zāi)隱患排查整治、社會化消防宣傳等方面進(jìn)行了通報。北京天一消防密云消電檢編輯轉(zhuǎn)發(fā)。副局長根據(jù)北京市防火安全委員會的通知,結(jié)合密云縣實際,對密云年度冬春季防火工作進(jìn)行重要部署。他... 消防安全始終是城市發(fā)展的生命線。隨著區(qū)域商業(yè)綜合體、老舊社區(qū)改造、文旅項目加速落地,對專業(yè)消防檢測的需求日益迫切。北京天一消防檢測公司深耕門頭溝多年,以“科學(xué)檢測、精準(zhǔn)護(hù)航”為使命,成為區(qū)域內(nèi)門頭溝消防檢測領(lǐng)域公認(rèn)的權(quán)威可靠信賴之選,為萬千場所筑牢安全屏障。扎根門頭溝:本土化服務(wù),更懂區(qū)域需求北京天一消防檢測公司成立于2010年,是經(jīng)北京市消防救援總隊核準(zhǔn)、具備CMA認(rèn)證資質(zhì)的綜合性消防技術(shù)... 關(guān)于滅火器年檢近期發(fā)布新規(guī),宣布取消滅火器的強(qiáng)制年檢要求。這一紙政令看似為企業(yè)和機(jī)構(gòu)卸下沉重負(fù)擔(dān),卻如一把雙刃劍,在削減行政成本的同時,也悄然斬斷了社會消防安全的一道關(guān)鍵防線。當(dāng)年檢制度被取消,我們迎來的并非真正的便利,而是潛藏于日常平靜之下的巨大隱患。年檢的核心價值,在于其作為一道不可或缺的“專業(yè)體檢”屏障。 滅火器絕非一勞永逸的沉默衛(wèi)士,其內(nèi)部藥劑會隨時間推移而結(jié)塊失效,壓力指針可能無聲... 北京天一消防“:為首都消防安全筑起堅實防線的專業(yè)力量消防安全是守護(hù)千萬家庭與企業(yè)財產(chǎn)的生命線,作為消防安全的“**道防線”,滅火器的性能與可靠性至關(guān)重要。北京天一消防公司,作為一家經(jīng)國家消防救援局北京市消防救援總隊批準(zhǔn)的專業(yè)消防技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu),自2014年創(chuàng)立以來,始終致力于為首都提供專業(yè)、權(quán)威的北京滅火器檢測與維保服務(wù),是您身邊值得信賴的第三方滅火器檢測專家。一、專業(yè)資質(zhì)與使命:權(quán)威第三方檢... 消火栓給水系統(tǒng)是建筑消防安全的核心保障,其設(shè)計合理性直接關(guān)系到火災(zāi)初期的撲救效率與人員生命財產(chǎn)安全。隨著城市化進(jìn)程加快與建筑功能多元化,傳統(tǒng)系統(tǒng)在應(yīng)對復(fù)雜場景時逐漸暴露局限性,亟需從技術(shù)邏輯、系統(tǒng)優(yōu)化與實踐痛點等維度展開深入探討。一、系統(tǒng)設(shè)計的底層邏輯:可靠性與適配性的平衡消火栓系統(tǒng)的本質(zhì)是通過穩(wěn)定的壓力與流量供給,確保滅火時“拿得到、用得上”。其核心矛盾在于可靠性與適配性的平衡:一方面需滿... 隨著城市建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)與商業(yè)活動的日益繁榮,消防安全與電氣安全的重要性愈發(fā)凸顯。作為保障生命財產(chǎn)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié),天一消防門頭溝消電檢服務(wù)是企事業(yè)單位、商場、酒店、學(xué)校及居民社區(qū)的“剛需”。北京天一消防深耕本地市場多年,以“資質(zhì)齊全、報告權(quán)威”為核心優(yōu)勢,成為門頭溝地區(qū)備受信賴的門頭溝電消檢專業(yè)機(jī)構(gòu)。一、公司簡介:扎根門頭溝,專注安全檢測十余年北京天一消防公司成立于2010年,是經(jīng)北京市消防救... 門頭溝區(qū)召開安全工作例會部署近期消防工作12日下午,門頭溝區(qū)組織召開了安全工作例會,區(qū)委常委、副區(qū)長在聽取消防支隊支隊長《關(guān)于近期連續(xù)發(fā)生亡人火災(zāi)的通報和門頭溝區(qū)冬季消防安全形勢分析》的工作匯報后指出:針對連續(xù)發(fā)生的亡人火災(zāi)事故,我們一定要深刻吸取教訓(xùn),把冬季防火工作擺在突出位置,結(jié)合冬季火災(zāi)高發(fā)的特點,認(rèn)真分析、研究全區(qū)冬季消防工作面臨的形勢,查找存在的問題,迅速制定出操作性強(qiáng)、實效性好的... 消防過濾式自救呼吸器,常被稱為“防煙面罩”或“逃生面罩”,是火災(zāi)發(fā)生時保護(hù)人員呼吸道免受有毒煙氣和一氧化碳侵害的關(guān)鍵個人防護(hù)裝備。正確理解其使用方法、有效工作時間以及背后的生產(chǎn)裝配規(guī)范,對于在危急時刻有效自救至關(guān)重要。本文將結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)與官方指南,為您提供一份詳盡、實用的消防過濾式自救呼吸器使用方法/有效工作時間/裝配規(guī)范解讀。一、核心功能與工作原理消防過濾式自救呼吸器是一種通過過濾裝置吸附... 天一消防:守護(hù)首都安全,我們以專業(yè)鑄就信賴在北京這座千年古都的現(xiàn)代化脈搏中,消防安全是維系城市運轉(zhuǎn)、保障萬家燈火的隱形基石。隨著城市建筑日益復(fù)雜,消防系統(tǒng)的穩(wěn)定運行已從“基礎(chǔ)保障”升級為“智慧安全”的核心需求。然而,市場維保服務(wù)魚龍混雜,一些公司甚至借用資質(zhì)“旗號”蒙混過關(guān),導(dǎo)致“低價位服務(wù)、低質(zhì)量維保”的亂象頻發(fā)。在此背景下,一家真正專業(yè)、可靠、與時俱進(jìn)的消防維保機(jī)構(gòu)顯得尤為重要。北京天一... 公共娛樂場所因其建筑功能復(fù)雜、人員高度密集、可燃裝修材料多、電氣設(shè)備使用頻繁等特點,是火災(zāi)防控的重點和難點區(qū)域。電氣火災(zāi)作為此類場所的主要火災(zāi)成因之一,具有隱蔽性、突發(fā)性和蔓延迅速的特性,一旦發(fā)生極易造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此,構(gòu)建一套系統(tǒng)、科學(xué)、有效的電氣防火對策體系至關(guān)重要。本文將從管理、技術(shù)、設(shè)施和意識四個維度,系統(tǒng)闡述公共娛樂場所電氣防火的關(guān)鍵對策。一、強(qiáng)化源頭管控,規(guī)范設(shè)計與... |