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(diǎn)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(diǎn),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(guó)Albright & Wilson公司產(chǎn)品,以及美國(guó)、德國(guó)等國(guó)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(shí)用化階段。我國(guó)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(wú)鹵化發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)阻燃劑高效、低毒、低煙的要求,使紅磷這一可單獨(dú)使用的高效無(wú)鹵阻燃劑越來(lái)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(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型高效、無(wú)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(shí),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(shí),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(shí)際應(yīng)用中,紅磷不能直接使用,因?yàn)椋?/span> 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(dòng)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(shí)產(chǎn)生的含氧酸也會(huì)腐蝕加工設(shè)備。 3.1.2紅磷與樹脂的相容性差,而且會(huì)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(lái)困難,也會(huì)導(dǎo)致合成材料的性能下降。 3.1.3紅磷長(zhǎng)期與空氣接觸,在生成磷的含氧酸的同時(shí),會(huì)放出劇毒PH3氣體,污染環(huán)境。 3.1.4紅磷的吸濕性,對(duì)弱電元件的漏電性、高壓元件的絕緣性帶來(lái)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(wú)法解決吸濕性腐蝕性問(wèn)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(lái)的新方法。其原理是通過(guò)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(wú)機(jī)、有機(jī)保護(hù)膜,將紅磷微粒“包裝”起來(lái),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(wú)機(jī)包覆法,有機(jī)包覆法,無(wú)機(jī)一有機(jī)復(fù)合包覆法。 3. 3. 1無(wú)機(jī)包覆法 以無(wú)機(jī)材料為基材,通過(guò)適當(dāng)?shù)氖侄危怪练e于紅磷微粒表面,形成無(wú)機(jī)包覆紅磷的方法稱為無(wú)機(jī)包覆法。無(wú)機(jī)材料通常為Al(OH)3,Mg(OH)2,Zn(OH)2等。典型的無(wú)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(guò)程。與普通紅磷相比,無(wú)機(jī)包覆紅磷在著火點(diǎn)、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(wú)機(jī)材料,當(dāng)其用于聚合物阻燃時(shí),仍存在著與樹脂相容性差、著火點(diǎn)提高不多、仍有一定量的PH3釋放出來(lái)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(qǐng)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(guò)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(guò)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(diǎn)是PH3發(fā)生量少,產(chǎn)品著火點(diǎn)高,與樹脂的相容性好;不足之處是:吸濕性強(qiáng),對(duì)聚合物制品的電氣絕緣性能影響較大。 3. 3. 3無(wú)機(jī)——有機(jī)包覆紅磷 鑒于無(wú)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(wú)機(jī)——有機(jī)復(fù)合包覆法。 復(fù)合包覆法是在無(wú)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(wú)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(bào)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(guó)、美國(guó)和日本等國(guó)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(wèn)題。 表1包覆紅磷阻燃劑的用途
5.結(jié)束語(yǔ) 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(wú)機(jī)阻燃劑。它正以高效、價(jià)廉、無(wú)毒的特點(diǎn)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(guò)十多年的研究開(kāi)發(fā),已廣泛應(yīng)用于合成樹脂和橡膠。我國(guó)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(cè)/消電檢/消防維保/消防評(píng)估文章 五年執(zhí)法零投訴的背后說(shuō)明什么?就是人民滿意,火災(zāi)指數(shù)逐年下降的背后說(shuō)明什么?就是盡心盡力。自防消合一以來(lái),五年的時(shí)間,北京總隊(duì)門頭溝支隊(duì)用這樣的答案為自己怎樣履行職責(zé)廉潔執(zhí)法做出了注解,用事實(shí)證明他們是一支人民群眾可以信賴的隊(duì)伍。問(wèn)到下一步工作將如何開(kāi)展,門頭溝支隊(duì)的干警們笑笑:把已經(jīng)做好的堅(jiān)持好,把沒(méi)有做好的發(fā)現(xiàn)和解決,這就是我們當(dāng)前要做的。消防檢測(cè)公司專項(xiàng)資質(zhì)從事電氣檢測(cè)及消防設(shè)施檢... 火災(zāi)隱患是指違反消防法律、法規(guī),有可能造成火災(zāi)危害的隱蔽的禍患。一般來(lái)講,每個(gè)企業(yè)都或多或少地存在火災(zāi)隱患。評(píng)價(jià)一個(gè)單位能否保障消防安全,不在于是否存在火災(zāi)隱患,而是能否及時(shí)發(fā)現(xiàn)、認(rèn)真整改并及時(shí)消除火災(zāi)隱患。企業(yè)怎樣整改消防火災(zāi)隱患北京電消檢專職從事消防檢測(cè)和電氣檢測(cè),并提交物業(yè)及消防部門檢查驗(yàn)收所需的消防檢測(cè)報(bào)告,電氣及消防設(shè)施檢測(cè)資質(zhì)壹級(jí),可接受各類建筑的電氣檢測(cè)及消防設(shè)施檢測(cè)、臨時(shí)... 大興區(qū)、昌平區(qū)人民政服: 4月份以來(lái),大興區(qū)、昌平區(qū)連續(xù)發(fā)生多起火災(zāi)事故,并因生產(chǎn)安全事故引發(fā)2起廠房次生火災(zāi),造員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。4月11日15時(shí)許,昌平區(qū)馬池口百泉莊一民房起火,造成1人死亡;4月11日18時(shí)許,昌平區(qū)回龍觀鎮(zhèn)馬家地22號(hào)院海蘭洗浴中心發(fā)生火災(zāi),造成1人死亡;4月29日15時(shí)許,大興區(qū)西紅門鎮(zhèn)北京興旺鑫達(dá)有限公司廠房因電氣線路故障引發(fā)火災(zāi),過(guò)火面積300平方米;4月... 因用電造成火災(zāi)事故的實(shí)例不勝枚舉,不良影響令人震驚。電力變電器是電力供電系統(tǒng)軟件的一個(gè)關(guān)鍵步驟,對(duì)其很有可能造成的火災(zāi)事故也非常值得大家留意。變電裝置為提高絕緣性能能,大多數(shù)應(yīng)用油紙等絕緣導(dǎo)體,這種絕緣導(dǎo)體若碰到火苗和電弧不僅自身會(huì)燃燒,并且會(huì)產(chǎn)生地區(qū)性停電和從而而導(dǎo)致的安全事故,并且當(dāng)變電器發(fā)生火災(zāi)事故后燃燒擴(kuò)散快速、滅火難度大。消防檢測(cè)公司專項(xiàng)資質(zhì)從事電氣檢測(cè)及消防設(shè)施檢測(cè),提供消電... 5月26日下午2時(shí)南墻縫社區(qū)召開(kāi)了兩委會(huì)議,社區(qū)黨委書記佟愛(ài)民同志傳達(dá)了長(zhǎng)辛店街道辦事處史文彬主任、王文遙部囘長(zhǎng)講話的指示精神及長(zhǎng)辛店街道安全生產(chǎn)月活動(dòng)方案及,同時(shí)啟動(dòng)了南墻縫社區(qū)安全生產(chǎn)月活動(dòng)方案。北京華陽(yáng)消防器材公司滅火器工廠直營(yíng)推車式二氧化碳、干粉、水基型推車及各種型號(hào)手提式干粉、水基、二氧化碳滅火器材,全系均通過(guò)消防認(rèn)證,3C認(rèn)證,恒泰消防取得滅火器檢測(cè)維修資質(zhì)、電氣檢測(cè)及消防設(shè)... 8月18日,記者就進(jìn)入夏季以來(lái)我區(qū)發(fā)生火災(zāi)的基本情況采訪了大興區(qū)公囘安消防支隊(duì)防火處火調(diào)技術(shù)驗(yàn)收科張?chǎng)慰崎L(zhǎng)。北京華陽(yáng)消防滅火器工廠直營(yíng)店批零手提式、推車式滅火器材,產(chǎn)品均通過(guò)消防產(chǎn)品質(zhì)檢認(rèn)證,通過(guò)3C消防認(rèn)證,北京恒泰消防公司及滅火器年檢維修、消防器材批發(fā)、電氣檢測(cè)及消防設(shè)施檢測(cè)為一體的綜合性消防集團(tuán),是各企事業(yè)單位良好的消防合作單位。 記者:張科長(zhǎng)您好,進(jìn)入夏季以來(lái),我區(qū)發(fā)生火災(zāi)... 北京各地區(qū)管委會(huì)、辦事處,市屬相關(guān)委、辦、局(總公司): 2010年,在北京市統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,各區(qū)縣(地區(qū))、各部門認(rèn)真貫徹《中華人民共合國(guó)消防法》等法律法規(guī),不斷強(qiáng)化屬地管理責(zé)任和行業(yè)監(jiān)管責(zé)任,著力構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)首善之區(qū)和"世界城市",大力開(kāi)展"平安北京消防安全建設(shè),深入推進(jìn)構(gòu)筑消防安全"防火墻"工程,確保了全市火災(zāi)形勢(shì)持續(xù)平穩(wěn),為服務(wù)保障首都經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展... 除開(kāi)鐵路線外,貨物運(yùn)輸也變成春運(yùn)期間主力軍代步工具。據(jù)統(tǒng)計(jì),春運(yùn)全國(guó)各地將資金投入84萬(wàn)臺(tái)大中小型客車,均值每日推囘送車次在240多萬(wàn)個(gè),各省市交管部門也對(duì)于高峰期人流量制訂了緊急機(jī)構(gòu)方法和運(yùn)輸能力確保計(jì)劃方案。除此之外,城鎮(zhèn)貨物運(yùn)輸和公交車中間的對(duì)接也獲得加強(qiáng)。消電檢測(cè)是專職消防檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)各類型建筑進(jìn)行消防安全技術(shù)檢測(cè),對(duì)建筑電氣設(shè)施進(jìn)行電氣防火安全檢測(cè),對(duì)消防設(shè)施進(jìn)行消防檢測(cè),通過(guò)電... 7月17日,東城支隊(duì)務(wù)實(shí)成立9個(gè)檢查組,在支隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)的帶領(lǐng)下,利用周末休息時(shí)間對(duì)轄區(qū)政治中心區(qū)域內(nèi)建筑工地、重點(diǎn)企事業(yè)單位消防安全工作進(jìn)行了突擊檢查。(消電檢測(cè)是專職消防檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)各類型建筑進(jìn)行消防安全技術(shù)檢測(cè),對(duì)建筑電氣設(shè)施進(jìn)行電氣防火安全檢測(cè),對(duì)消防設(shè)施進(jìn)行消防檢測(cè),通過(guò)電消檢明確建筑電氣及消防設(shè)施是否符合安全規(guī)范,并提出整改建議。北京華陽(yáng)消防器材工廠直營(yíng)各種滅火器、消防員裝備、滅火器... 超細(xì)干粉滅火作用機(jī)理主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)有效抑制有焰燃燒。作為一種鏈?zhǔn)椒磻?yīng),在有焰燃燒過(guò)程中燃料分子在高溫作用下被活化,在有氧條件下產(chǎn)生大量自囘由基或活性基因,在此基礎(chǔ)上,燃燒過(guò)程持續(xù)進(jìn)行。超細(xì)干粉滅火劑釋放后,在常壓氮?dú)怛?qū)動(dòng)下,滅火劑與火焰充分混合,滅火組分迅速捕獲燃燒自囘由基,使得燃燒過(guò)程中自囘由基消耗速度大于產(chǎn)生速度,由于缺乏燃燒所必須的活性自囘由基,燃燒... 北京朝陽(yáng)今年6月份是全國(guó)第九個(gè)安全生產(chǎn)月,我區(qū)將以“堅(jiān)持安全發(fā)展,落實(shí)安全責(zé)任,創(chuàng)建全國(guó)文明城區(qū)”為主題,以杜絕重特大事故,控制較大事故,減少一般事故為標(biāo)準(zhǔn),將安全生產(chǎn)月活動(dòng)與“三項(xiàng)行動(dòng)”和“三項(xiàng)建設(shè)”緊密結(jié)合起來(lái),與朝囘陽(yáng)區(qū)“新四區(qū)”建設(shè)緊密結(jié)合起來(lái),通過(guò)扎實(shí)開(kāi)展安全生產(chǎn)宣傳教育,推動(dòng)“兩個(gè)主體、兩個(gè)負(fù)責(zé)制”的落實(shí),提高從業(yè)人員和社會(huì)公眾的安全意識(shí)和防范能力,營(yíng)造“人人講... 1、商場(chǎng)內(nèi)所有開(kāi)關(guān)必須統(tǒng)一管理,每日的照明開(kāi)關(guān)、電梯,統(tǒng)一由安全員開(kāi)關(guān),其他電力系統(tǒng)的控制由工程部負(fù)責(zé)。如因工作需要而改由部門負(fù)責(zé),則部門的管理人員和實(shí)際操作人員必須對(duì)開(kāi)關(guān)的正確使用接受培訓(xùn)。北京消防器材公司工廠直營(yíng)各種滅火器、消防員裝備、滅火器檢測(cè)維修、消防檢測(cè)及電氣檢測(cè)服務(wù)。 2、超市內(nèi)所有區(qū)域,包括銷囘售區(qū)域、倉(cāng)庫(kù)、辦公區(qū)域、洗手間全部禁止吸煙、動(dòng)用明火,存放大量物資的場(chǎng)地、... 全年無(wú)重大、特別重大火災(zāi)事故,火災(zāi)死亡人數(shù)未超標(biāo)或火災(zāi)死亡人數(shù)超標(biāo)但本區(qū)縣專項(xiàng)部分工作完成率達(dá)到100%。結(jié)合本市消防工作實(shí)際以及往年考核評(píng)比工作經(jīng)驗(yàn),特制定本辦法。(北京電消檢專職從事消防檢測(cè)和電氣檢測(cè),并提交物業(yè)及消防部門檢查驗(yàn)收所需的消防檢測(cè)報(bào)告,電氣... 1、發(fā)生火災(zāi)撥通“119”后,應(yīng)向“119”臺(tái)報(bào)告哪些情況? 答:應(yīng)報(bào)告失火部位所在的區(qū)縣、街道、燃燒的物質(zhì),火勢(shì)大小,所威脅的物質(zhì),報(bào)警人姓名、單位、電話號(hào)碼等情況,并派人到路口迎接消防車的到來(lái)。消防檢測(cè)公司專項(xiàng)資質(zhì)從事電氣檢測(cè)及消防設(shè)施檢測(cè),提供消電檢報(bào)告,北京天一電消檢測(cè)壹級(jí)資質(zhì),可承接全是各種類型建筑的電氣防火檢測(cè)、臨時(shí)活動(dòng)檢測(cè)、酒店宴會(huì)、發(fā)布會(huì)以及各種展覽、會(huì)議場(chǎng)所的消防檢測(cè)... ECO1000系列火災(zāi)探測(cè)器 一種新型多功能復(fù)合型火災(zāi)探測(cè)器最近由SystemSensorEurop開(kāi)發(fā)成功,ECO1000系列火災(zāi)探測(cè)器是由光電感煙探測(cè)器、光電感煙和感;e傳感器復(fù)合的火災(zāi)探測(cè)器、定溫火災(zāi)探測(cè)器和差溫火災(zāi)探測(cè)器組成。光電感煙探測(cè)器、光電感煙和感溫傳感器復(fù)合的火災(zāi)探測(cè)器都具有以前僅模擬量可尋址傳感器才具有的自動(dòng)漂移補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn),解決了使用期間因灰塵聚集引起靈敏度漂移的誤報(bào)... |