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(shí)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(dú)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(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、操作等帶來困難,也會(huì)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(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(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(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(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、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(jià)廉、無毒的特點(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 1 人類吸煙史簡介煙草的原產(chǎn)地是美洲。南美洲和中美洲的印第安人用煙草抽煙、治療傷口及用作其它藥用目的。16世紀(jì)中期,法國出現(xiàn)煙草。最初,煙草是作為藥用和觀賞植物在歐洲種植。隨后,開始用作煙來吸、嚼或用作嗅粉(即毒品)。在俄羅斯,16世紀(jì)中期,煙草作為消費(fèi)品運(yùn)入,17世紀(jì)開始種植,18世紀(jì)工廠開始生產(chǎn)煙草。1811年俄羅斯有6家煙草工廠,而到了1861年,已有530家煙草和黃煙草工廠。19世紀(jì)... 室內(nèi)消防給水系統(tǒng)是目前建筑物中設(shè)置最普遍的也是最主要的消防設(shè)施,為撲滅建筑物火災(zāi)發(fā)揮著舉足輕重的作用。室內(nèi)消火栓作為室內(nèi)消防給水系統(tǒng)的重要部件,其安裝質(zhì)量與維護(hù)保養(yǎng)的好壞.直接影響消防給水系統(tǒng)滅火功能的發(fā)揮,因而應(yīng)引起廣大施工及建筑使用單位的重視。室內(nèi)消火栓的安裝與維護(hù)保養(yǎng),北京華陽消火栓的使用方法,室內(nèi)消火栓價(jià)格,室外消火栓間距圖集,消防軟管卷盤設(shè)置范圍,直流水槍有開花和開關(guān)兩種。消防... 水基型滅火器以其價(jià)格實(shí)惠、更換滅火劑方法簡單和使用簡便等優(yōu)點(diǎn)被大多數(shù)企業(yè)所配備。但是,因水基型滅火器的維修檢測、使用操作不當(dāng)而引起的暴炸傷人事件時(shí)有發(fā)生。所以,怎樣正確使用水基型滅火器是不可忽視的問題。水基型滅火器的安全使用 :1、要經(jīng)常注意對水基型滅火器的維修保養(yǎng),如發(fā)現(xiàn)滅火器筒體及零部件因銹蝕變形,則應(yīng)立即更換,不可繼續(xù)使用。否則,器具內(nèi)滅火劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體壓力... 文化休閑娛樂的方式也日益豐富多彩,一些以酒吧形式開設(shè)的新興娛樂休閑場所應(yīng)運(yùn)而生。這些酒吧不僅僅是單純的喝酒場所,還具備了供人們吃飯、表演、卡拉OK等多種娛樂功能。由于存在人員密度較大、使用功能多樣、裝修復(fù)雜等特點(diǎn),一旦發(fā)生火災(zāi),極易造成群死群傷的重特大火災(zāi)事故。北京華陽消防器材公司專職從事滅火器年檢維修充裝服務(wù),消防設(shè)施檢測及電氣防... 參加滅火的工人田某,使用手提式干粉滅火器時(shí),因滅火器噴不出粉,突然爆炸,下封頭從與筒體對接的焊縫處斷開飛出,擊中胸囘部倒地,致使右胸多發(fā)性肋骨骨折,造成氣胸、血胸,經(jīng)搶救無效死亡.分析這次事故的原因主要是:(1)滅火器制造質(zhì)量低劣。滅火器下封頭與筒身對接的焊縫,焊透部分只占全部焊縫的9.08%。(2)干粉結(jié)塊。事后檢查發(fā)現(xiàn),滅火器出粉管被堅(jiān)硬的粉柱堵塞(造成結(jié)... 當(dāng)我們進(jìn)入一個(gè)新的大樓或賓館時(shí),一定要對周圍的環(huán)境和出入口進(jìn)行必要的了解與熟悉。多想萬一,以備不測。火災(zāi)時(shí)這些誤區(qū)會(huì)把你帶入險(xiǎn)境,北京華陽滅火器年檢維修銷囘售各種消防器材及消防檢測、電氣檢測等消電檢服務(wù)。北京滅火器檢測充裝公司銷囘售各種滅火器及消防設(shè)施檢測、電氣防火檢測等電消檢服務(wù)... 1.滅火器的配置基準(zhǔn)(1) A類火災(zāi)配置場所滅火器的最低配置基準(zhǔn)應(yīng)符合表6-4的規(guī)定。衷6?4 A類火災(zāi)配■場所滅火器的配■基準(zhǔn)危險(xiǎn)等級嚴(yán)重危險(xiǎn)級中危險(xiǎn)級輕危險(xiǎn)級每具滅火器最小配置滅火級別3A2A1A**保護(hù)面積(mJ5075100 (2) E、C類火災(zāi)配置場所滅火器的最低配置基準(zhǔn)應(yīng)符合表6-5的規(guī)定。表6?5 B、C類火災(zāi)配置場所滅火器的配■墓準(zhǔn)危險(xiǎn)等級嚴(yán)重危險(xiǎn)級中危險(xiǎn)級輕危險(xiǎn)級毎具滅... 消防應(yīng)急燈具質(zhì)量不高消防應(yīng)急燈具包括照明和標(biāo)志燈具兩類。近年來,隨著照明技術(shù)的迅速發(fā)展,高大而復(fù)雜的智能建筑日益增多,消防應(yīng)急照明法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)不斷健全和完善,消防應(yīng)急燈具產(chǎn)品品種不斷增多,性能不斷改進(jìn),技術(shù)水平有很大提高,得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。國內(nèi)消防應(yīng)急照明發(fā)展及現(xiàn)存問題,我國雖起步晚,但發(fā)展也很快。目前,國內(nèi)有200多個(gè)企業(yè)生產(chǎn)消防應(yīng)急燈具,但產(chǎn)品質(zhì)量、性能和品種同發(fā)達(dá)國家相比... 消防產(chǎn)品的種類繁多,按其性能和用途大體上可以分以下四類。一、火災(zāi)撲救類產(chǎn)品 1.消防裝備:消防機(jī)器人、消防艇、各種消防車、消防泵。2.火場供水線路的器材和設(shè)施:水帶、水槍(炮)、泡沫槍(炮)、泡冰勾管、高倍數(shù)泡沫發(fā)生器、水帶、水帶接口、異型接口、分水器、集水器、排吸器、水帶包布、水帶掛鉤等。3.滅火劑:泡沫滅火劑、干粉滅火劑(ABC、BC干粉)、二氧化碳滅火... 消防維保報(bào)告應(yīng)當(dāng)如實(shí)反映消防設(shè)備的狀態(tài),一就是一,二就是二。維保公司應(yīng)當(dāng)認(rèn)真負(fù)責(zé)地檢查維護(hù),做出真實(shí)的報(bào)告。而單位在選擇消防維保單位的時(shí)候,也要看它是否具有相應(yīng)的資質(zhì),是否負(fù)責(zé),千萬不要圖價(jià)格便宜而選擇不負(fù)責(zé)任的維保公司。安全責(zé)任重于泰山。消防維保制度待完善,一個(gè)企業(yè),理應(yīng)視消防安全工作為重中之重。沒有安全,何談效益,弄虛作假只能害人害己... 森林火災(zāi)的發(fā)生不僅會(huì)給國家森林資源和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失,也使得生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。大火過后的恢復(fù)期需要十年甚至上百年。世界各國對此高度重視,紛紛探索、研制各種森林滅火設(shè)備,采用多種手段進(jìn)行滅火。由于林區(qū)地理環(huán)境復(fù)雜,氣候異常,一旦在火災(zāi)出現(xiàn)后不能及時(shí)有效控制和撲滅火勢,往往會(huì)形成大面積火災(zāi),不僅增大后續(xù)滅火的難度,而且對滅火人員的生命安全形成威脅。為提高火情初發(fā)期的滅火效率... 家用滅火器維修有去處 連續(xù)兩年被列為市府實(shí)事工程項(xiàng)目之一的為居民家庭配發(fā)小型家用滅火器工作已圓滿完成,目前全市己有130萬戶居民家庭配置一了小型家用滅火器。但是,隨之而來的日常維修和個(gè)別家庭使用后充裝滅火劑,成了新的問題。市消防局為確保市府實(shí)事工程發(fā)揮平安效益,組織參加市府實(shí)事工程項(xiàng)目的6家滅火器生產(chǎn)企業(yè)與本市消防器材經(jīng)營服務(wù)部建立特約維修點(diǎn)。到去年年底為止,全市共建立了巧... 楊浦區(qū)某汽車加油站滅火器滅火效能差,門口一輛助動(dòng)囘車起火.路人用了10余只滅火器都未將火撲滅的報(bào)道。后經(jīng)消防部門調(diào)查證實(shí),救火所使用的火火器無質(zhì)量問題.導(dǎo)致不能有效滅火的原因有操作使用方法上的問題,但使用的滅火器的滅火級別低是一個(gè)不可忽視的因素。滅火級別是通過科學(xué)試驗(yàn)方法確定的衡量評判滅火器撲救相應(yīng)火災(zāi)能力的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)... 一、滅火器配置場所的火災(zāi)類型 滅火器配置場所的火災(zāi)種類應(yīng)根拯該場所內(nèi)的物質(zhì)及其燃燒特性進(jìn)行分類,火災(zāi)種類可劃分為以下五類:1.A類火災(zāi):固體物質(zhì)火災(zāi)。2.B類火災(zāi):液體火災(zāi)或可熔化固體蕩質(zhì)火災(zāi)。3.C類火災(zāi):氣體火災(zāi)。4.D類火災(zāi):金屬火災(zāi)。5.E類火災(zāi)(帶電火災(zāi)):物體帶電燃燒的火災(zāi)。二、滅火器配置場所的危險(xiǎn)等級(一)工業(yè)建筑滅... 重新頒布實(shí)施,充分肯定了消防產(chǎn)品監(jiān)督工作在保障經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要作用,有利于嚴(yán)厲打擊假冒偽劣消防產(chǎn)品的違法行為,促進(jìn)市場秩序健康發(fā)展;有利于改進(jìn)消防器材產(chǎn)品監(jiān)督工作機(jī)制,新形勢下消防器材產(chǎn)品監(jiān)督管理新機(jī)制促進(jìn)公正、嚴(yán)格、文明、高效執(zhí)法。新形勢下消防器材產(chǎn)品監(jiān)督管理新機(jī)制在消防器材產(chǎn)品監(jiān)督中的作用,消防產(chǎn)品質(zhì)量好壞直接影響到火災(zāi)的撲救。為進(jìn)一步規(guī)范消防產(chǎn)品市場,加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督,保證產(chǎn)品質(zhì)... |