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、有機保護膜,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:無機包覆法,有機包覆法,無機一有機復(fù)合包覆法。 3. 3. 1無機包覆法 以無機材料為基材,通過適當(dāng)?shù)氖侄?,使之沉積于紅磷微粒表面,形成無機包覆紅磷的方法稱為無機包覆法。無機材料通常為Al(OH)3,Mg(OH)2,Zn(OH)2等。典型的無機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層,最后水洗、干燥、完成處理過程。與普通紅磷相比,無機包覆紅磷在著火點、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有機包覆紅磷法 有機包覆紅磷,早期采用石蠟,抑制紅磷與水分的接觸。但包膜的機械強度、熱強度差,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、包膜的拉伸強度、壓縮強度高,耐水性和耐酸堿性強被廣泛采用。 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,對聚合物制品的電氣絕緣性能影響較大。 3. 3. 3無機——有機包覆紅磷 鑒于無機或有機包覆紅磷各有利弊,日本、西歐的一些**公司相繼提出了無機——有機復(fù)合包覆法。 復(fù)合包覆法是在無機包覆紅磷的基礎(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等為無機層,酚醛樹脂、蜜胺——甲醛樹脂或環(huán)氧樹脂為有機層。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到200 t~250 t,從表1可以看出,包覆紅磷的適應(yīng)性強,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 防毒面具是一種過濾式呼吸道防護裝備,利用面罩與人員面部周邊形成密封,使人員的眼睛、鼻子、嘴巴(呼吸道)和面部與外界染毒環(huán)境隔離,同時依靠濾毒罐或過濾元件中吸附劑層的吸附、吸收、催化作用和過濾層的過濾作用,將外界染毒空氣凈化后而作為人員的呼吸氣源。防毒面具是各國軍隊裝備的重要個人防護裝備。北京天一消防安全評估公司《防毒面具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢》文/李小銀1防毒面具的現(xiàn)狀1. 1外軍裝備的新型防毒面... 一、公司資質(zhì)與信譽北京天一消防安全評估公司,作為一家專業(yè)從事消防安全評估與咨詢服務(wù)的領(lǐng)先企業(yè),自成立以來,始終秉持“安全第壹,預(yù)防為主”的核心價值觀,致力于為客戶提供全面、專業(yè)、高效的消防安全解決方案。公司經(jīng)過國家相關(guān)部門嚴格審核,取得了消防安全評估壹級資質(zhì),這意味著我們在消防安全評估領(lǐng)域具備深厚的專業(yè)背景和強大的技術(shù)實力。此外,我們還榮獲了多項行業(yè)榮譽和認證,包括ISO9001質(zhì)量管理體系... 近年來國內(nèi)的高層建筑不斷涌現(xiàn),其中不乏高度在50米以上的一類高層建筑,按現(xiàn)行的國家消防規(guī)范,高層建筑室內(nèi)的消防立足于自救,因而室內(nèi)消防系統(tǒng)的設(shè)計合理與否對一幢高層建筑物來說關(guān)系到了它的安危和安全保障系數(shù)。本人有多年的設(shè)計經(jīng)歷,設(shè)計過多幢高層建筑,對室內(nèi)消防系統(tǒng)設(shè)計有些體會,本文介紹有關(guān)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)減靜壓的間題。北京消防安全評估公司《高層建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)減靜壓設(shè)計綜述》文/王春雷現(xiàn)行的《高... 以下是北京天一滅火器年檢實力的簡介,涵蓋公司資質(zhì)和榮譽、滅火器年檢維修團隊和專業(yè)水平、公司的經(jīng)驗和案例、服務(wù)質(zhì)量和售后、滅火器年檢價格和收費步驟等方面的詳細介紹:—、公司資質(zhì)和榮譽北京天一滅火器年檢公司由北京市公安消防總局核發(fā)的相關(guān)資格證書。公司經(jīng)過消防部門的嚴格審核,擁有良好的信譽和專業(yè)的技術(shù)團隊,能夠確保年檢工作的準確性和可靠性。此外,公司還獲得了其他榮譽和認證,ISO質(zhì)量管理體系認證、... 公司介紹北京天一消防安全評估公司于2005年01月06日正式成立。自成立以來,公司逐步發(fā)展壯大,在消防安全領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗和口碑,不斷拓展業(yè)務(wù)范圍,提升服務(wù)質(zhì)量。天一消防評估公司擁有一支專業(yè)的團隊,包括消防工程師、安全評估師等多名專業(yè)技術(shù)人員。公司的業(yè)務(wù)涵蓋了專業(yè)承包、工程勘察設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓等多個方面,致力于為客戶提供全方位的消防安全解決方案。在消防安全領(lǐng)域具有較高的聲譽和地位... 近年來,我國森林火災(zāi)撲救手段逐步完善,各種滅火方式應(yīng)運而生,這些為撲滅森林火災(zāi)起到了積極作用,但由于我國地域遼闊,各地的地理、地貌情況有所區(qū)別,其滅火效果也各不相同。因此,為提高滅火效率,必須因地制宜地選用最有效的滅火方式。高揚程水泵在森林滅火中的作用 文/黃積澄我國大部分有山有林的地區(qū)都或多或少有水源存在,但因火災(zāi)發(fā)生難以預(yù)測,因此,一旦發(fā)生火災(zāi)能及時地將火場附近的水源引調(diào)到火場滅火就顯得... 在消電檢中,防火門、防火卷簾和擋煙垂壁的檢測是確保消防安全的重要環(huán)節(jié)。以下是北京天一消電檢公司針對這三者檢測內(nèi)容的詳細概述:一、防火門檢測1.外觀與標識檢查:a.檢查防火門表面是否平整、光潔,無明顯凹痕或機械損傷。b.防火門應(yīng)在其明顯部位設(shè)置**性標牌,標明產(chǎn)品名稱、型號規(guī)格、耐火性能、生產(chǎn)單位等信息。2.啟閉功能與靈活性:a.防火門應(yīng)啟閉靈活,無反彈、翹角、卡阻和關(guān)閉不嚴現(xiàn)象。b.關(guān)閉后,... 實現(xiàn)社會共治消防器材監(jiān)管是一個綜合性的過程,需要從多個方面入手,以確保消防器材的質(zhì)量和安全,并維護市場的健康有序發(fā)展。以下是實現(xiàn)社會共治消防器材監(jiān)管的幾個關(guān)鍵步驟;1.明確法律法規(guī)體系:a.完善相關(guān)法律法規(guī),明確各環(huán)節(jié)的法律責(zé)任,包括生產(chǎn)、銷售、使用及監(jiān)管等,為社會共治提供堅實的法律基礎(chǔ)。2.加強宣傳教育:a.通過媒體、網(wǎng)絡(luò)、社區(qū)等多種渠道,普及消防器材選購、使用和維護的常識,提高公眾對消防... 滅火器年檢規(guī)定是確保滅火器保持良好狀態(tài)、能夠在緊急情況下發(fā)揮作用的重要措施。以下是北京天一消防檢測維保公司根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)和權(quán)威資料整理的滅火器年檢規(guī)定:—、年檢時間和周期1.年度檢查:a.所有滅火器需每年進行一次功能性安全檢查,以確認其是否處于良好工作狀態(tài)。2.水壓試驗周期:a.手提式和推車式二氧化碳滅火器:從出廠日起,期滿五年后,每隔二年進行一次水壓試驗等檢查。b.手提式和推車式機械泡沫... 消防維保中的疏散指示和應(yīng)急照明系統(tǒng)維保是確保這些系統(tǒng)在火災(zāi)等緊急情況下能夠正常工作的關(guān)鍵措施。以下是北京天一消防檢測維保公司對該維保工作的詳細闡述:一、維保周期與檢查內(nèi)容1.月度檢查:a.每月至少進行一次外觀檢查,確認燈具無損壞、遮擋,標志清晰可辨。b.檢查消防應(yīng)急照明燈具外觀和安裝情況,確保燈具完好、牢固。2.季度檢查:a.每季度進行一次全面功能測試,包括模擬斷電情況下燈具的自動啟動、亮度... 消防設(shè)施檢測是確保建筑物內(nèi)消防設(shè)施性能完好、功能正常的重要環(huán)節(jié),對于保障人民群眾生命財產(chǎn)安全具有重要意義。北京天一消防檢測維保公司在以下從消防設(shè)施檢測的重要性、常見問題、檢測方法以及改進建議等方面進行淺談。—、消防設(shè)施檢測的重要性1.保障生命安全:消防設(shè)施在火災(zāi)發(fā)生時起到至關(guān)重要的作用,如報警、滅火、疏散等。通過定期檢測,可以確保這些設(shè)施在緊急情況下能夠正常運作,從而**限度地減少人員傷亡。... 消防第三方檢測的目的主要是為了確保建筑物、場所或設(shè)施的消防安全性能達到既定的標準和要求,從而保護人民生命財產(chǎn)安全,預(yù)防火災(zāi)事故的發(fā)生。具體來說,消防第三方檢測的目的可以細化為以下幾個方面:一、確保消防設(shè)施的有效性保障消防設(shè)施功能:通過專業(yè)的檢測設(shè)備和技術(shù),第三方檢測機構(gòu)能夠?qū)ο涝O(shè)施進行全面、細致的檢測,確保消防設(shè)施在火災(zāi)發(fā)生時能夠正常運行,有效保護人民生命財產(chǎn)安全。及時發(fā)現(xiàn)隱患:檢測過程中... 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構(gòu),經(jīng)北京市消防局審核批準,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)量管理體系認證。我們的滅火器充裝設(shè)備先進,檢測流程嚴格遵循國家標準和行業(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... |