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当前位置：首页 > 行业新闻 > 聚氨酯弹性体用磷-氮系阻燃剂聚氨酯弹性体用磷-氮系阻燃剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-11-23 10:58:44 |
溴系阻燃剂是一类很有效的阻燃剂，用于很多日用品和工业产品的阻燃，是全球产量最大的阻燃剂之一。但是溴系阻燃剂燃烧时释放出刺激性和腐蚀性气体，以及大量的烟雾，近几年陆续受禁用，聚氨酯弹性体用磷-氮系阻燃剂应运而生。
聚氨酯弹性体用磷-氮系阻燃剂有混合型和单质型两大体系，其组成均含有酸源（脱水剂）、碳源（成碳剂）和气源（发泡剂）。燃烧时，在材料表面生成泡沫碳层，藉以隔热、隔氧、抑烟，并能防止合成材料熔滴和终止连锁反应，聚氨酯弹性体用磷-氮系阻燃剂具有良好的阻燃功能和发展前景。
聚氨酯弹性体用磷-氮系阻燃剂阻燃、减毒、抑烟相兼并容。天然高分子材料和有机合成高分子材料，绝大部分是易燃和可燃的。阻燃剂是用来阻止这些材料被引燃和抑制火焰传播的助剂，含有阻燃剂的材料较难引燃，且能抑制火焰传播，因而可以防止火灾的发生。
阻燃剂应尽量减少材料热分解和燃烧时产生的有毒和腐蚀性气体和烟量，它们往往是火灾中最先产生且最具危险性的因素，火灾中的死亡事故大部分是由于有毒气体和烟致人窒息造成的。因此，阻燃与减毒、抑烟相提并论。经阻燃的材料，其火焰传播及释放热量的速率大幅下降，可有效降低火灾环境温度和火灾传播速度，使火灾现场的有毒气体和烟的生成量减少。
阻燃剂的安全性评估包含阻燃剂本身的急性毒性、致癌性、致变异性和刺激性，还应包含燃烧时产生的有毒气体和烟雾量。
阻燃剂分为添加型、反应型和后整理型三种。添加型是以物理形式分散于基质中，多用于热塑性高聚物，例如将阻燃剂与合成纤维纺丝原液混合再纺丝；反应型是作为高聚物的单体，参与共聚反应，最后成为高聚物分子结构中的一个单体，多用于热固性高聚物；后整理型是在纤维或织物上进行阻燃整理。
阻燃剂最大的用户是塑料制品，约占80%，此外，纺织品约占5%，涂料约占3%。
阻燃纺织品一般应用于穿着、装饰和工业用布。穿着以工作服、消防战斗服、军装、儿童和成人睡衣、衬衣为主；装饰用布包括飞机、火车、汽车和船舶座椅面料，以及动车组和高铁的座椅和地毯等纺织用品，酒店、高层建筑和公共场所的装饰用布，家用纺织品如窗帘、门帘、枱布、床垫（单）、地毯、墙布、沙发套等；工业用布用于玩具、帐篷等。
磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)生产工艺
三氯氧磷直接法（热法）和三氯化磷间接法（冷法）。
（1）热法 将苯酚溶解在吡啶和无水苯溶剂中，在不超过10℃以下，缓缓加入三氯氧磷，然后在回流湿度下反应3-4h，冷却至室温后，反应物经水洗回收吡啶，用于燥硫酸钠脱水，过滤除硫酸钠，常压下蒸馏回收苯；减压蒸馏收集243-245℃/1.47KPa的馏分，经冷却、结晶、粉碎即得成品。
( 2 ）冷法 将苯酚溶解在吡啶和无水苯溶剂中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亚磷酸三苯酯，继续在70℃下通入氯气生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下进行水解生成磷酸三苯酯。水解物经水洗、碱中和、浓缩后进行减压蒸馏得成品。精制方法：常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等杂质。用乙醇或乙醇与溶剂汽油的混合液进行重结晶精制。
磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)主要用途:用作硝化纤维、醋酸纤维膜的阻燃性增塑剂、聚氯乙烯的增塑剂、粘胶纤维中的樟脑不燃性代用品。
全世界阻燃剂用量为1500~1600吨。美国和欧洲的无机阻燃剂用量分别占其总用量的50%~55%和40%~45%，日本约为30%，亚洲其他地区在15%以下。卤系阻燃剂所占比例中，美国约20%，欧洲低于20%，日本约为30%，亚洲其他地区约为50%。
目前，中国阻燃剂年产量约130~160吨，年平均增长率达到15%~20%，高于世界平均增长率的3%~4%水平。而且，卤系和卤磷系阻燃剂的比例过高，可达70%左右。其中，溴系阻燃剂约占37%、氯系约占6%、卤磷系约占25%。直接作为阻燃剂的如氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌等无机化合物的用量很低，约占8%。
具有阻燃作用的元素：ⅢA族的硼和铝，适合作无机化合物的非耐久性阻燃剂和有机硼系阻燃剂；ⅣB族的钛和锆以及ⅤB族的铌，它们的化合物适用于羊毛织物阻燃；ⅤA族的氮、磷、锑和ⅦA族的卤素是阻燃剂中的主要元素，其中氮、磷适用于纤维素纤维阻燃，卤素与锑适用于合成纤维的阻燃。
溴系阻燃剂的主要优点是阻燃效率高，对基质的性能影响小，性价比优良，热稳定性高，分解温度大多在300℃；水解稳定性优，原料来源充足，制造工艺成熟，价格适中；适用于多种塑料、橡胶、合成纤维及涂料。全球电子电气产品所使用的阻燃剂中约有70%左右仍是溴系阻燃剂，是合成纤维和塑料制品所用阻燃剂的主流。
溴系阻燃剂在燃烧时，释放出带有刺激性和腐蚀性的卤化氢气体，尤其是与协同剂锑氧化物配合使用时，燃烧会释放出大量的烟气，对生命安全造成严重威胁。
特别是多溴二苯醚燃烧时产生的不明物质中，发现含有致癌物多溴代双苯并二恶烷及四溴代双苯并呋喃，对环境和人体健康存在潜在危害。
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