磷系阻燃剂的研发与应用.ppt

磷系阻燃剂的研发与应用一、研究背景几分钟之后，有常规纺织品的房间几乎被完全烧毁。在有阻燃织物的房间,仅窗帘有轻微的燃烧.2.阻燃剂分类卤系（溴系和氯系）阻燃剂应用现状3.磷阻燃剂的类型阻燃剂基本要求：二、磷系阻燃剂的开发及应用无机磷阻燃剂无机磷阻燃剂红磷--一种性能优良的无机磷阻燃剂
发烟量小、应用范围广，能单独使用，也可与其他阻燃剂共同使用。

红磷由于仅含磷元素，比其它磷系阻燃剂阻燃效率高，添加量少，对材料的力学性能影响小。
为了改善红磷的性能，对红磷进行改性处理非常必要。
最有效的方法是进行表面包覆.

通常采用微胶囊化技术进行包覆，这样改性的红磷阻燃剂，能明显降低其着火点，毒性，并且与材料的相容性也有提高。聚磷酸铵（简称APP）是近年来发展起来的磷系无机阻燃剂.聚磷酸铵聚磷酸铵缺点：1,在塑料加工时，APP与某些高分子材料亲合性较差，使其在聚合物制品中渗出而流失，降低了它的阻燃性。2,高温下受热分解产生小分子化合物，难以满足热塑性、热固性塑料在较高温度下加工的要求。采用微胶囊技术对进行包覆处理，可赋予其更高的热稳定性和耐水性，进一步扩大了它的应用范围。有机磷阻燃剂单体磷系阻燃剂
阻燃机理：在凝聚相和气相中都能发挥阻燃作用。

在凝聚相中，阻燃剂高温下分解为磷酸和多聚磷酸，这些酸能产生熔融的粘性表层来保护聚合物基质，使之不燃烧或氧化，并且可使纤维素脱水成炭，生成不燃的水蒸气和起保护作用的碳层。

在气相中，磷化合物是有效的火焰抑制剂。它能产生PO·游离基，尤其发生支链化反应时,捕捉火焰中的H·和OH·等游离基，使反应链终止而使火焰熄灭。
1.单体磷系阻燃剂磷系阻燃剂品种--阻燃性增塑剂1.单体磷系阻燃剂二元醇四芳基双磷酸酯(RDP、BDP)

间亚苯基四苯基双磷酸酯（RDP）和双酚A双（二苯基磷酸酯）（BDP）属于芳香族磷酸酯.
BDP的制备：一种结构高度对称的新型双环笼状磷酸酯Trimer。该化合物热稳定性好，初始分解温度为316℃，能满足工程塑料的加工要求。由螺环磷酰氯与新戊二醇共聚得到的DPSPB添加型阻燃剂在工业应用上经济、方便，
存在着阻燃剂和聚合物的相容性差，使聚合物的机械性能降低等缺陷，限制了它在一些高端产品上的应用。

反应型有机磷系阻燃剂。
通过某些含磷基团活性单体对聚合物的主链、侧链或固化剂分子的结构进行改性等途径把磷元素引入聚合物，很大程度上可以克服上述问题。DOPO及其衍生物
是近十几年迅速发展起来的一种新型阻燃剂。
比一般未成环的有机磷酸酯热稳定性和化学稳定性好，
含碳量高、无卤、低烟、无毒、不迁移和阻燃持久等优点，DOPO制备方法2.磷-卤协同类阻燃剂PBPPU（Scheme10）是一种结构新颖的含溴螺环磷酸酯，用于阻燃PP，当添加量为16%时，可使PP的LOI值由17提高到27，并且通过美国UL-94V-0的阻燃级别测试。膨胀型阻燃体系3.磷-氮协同类阻燃剂磷腈（phosphazene）是一类骨架由磷和碳原子交替排列的化合物，它们兼具无机物和有机物的优异性能，因而在阻燃领域具有广泛的应用范围和良好的应用前景。
硅系阻燃剂特点：
优秀的阻燃性（低燃速、低释热、放滴落）、
良好的加工性（高流动性）
满意的力学性能（尤其是低温冲击强度），
对环境友好（低烟、低CO生成量）
而备受人们的重视，具有广阔的前景.。

磷硅协同阻燃机理为：
当磷硅阻燃剂使用时，在高温下，磷会催化促成炭的形成，而硅则增加这些炭层的热稳定性，从而发挥磷硅协同阻燃效果。4.磷硅协同阻燃剂华中师范大学化学学院，有机合成研究所,农药化学研究所华中师范大学化学学院有机合成研究所
有关新型有机磷阻燃剂的合成及研发简介

研发类型：
1,添加型有机磷系阻燃剂
如在环氧树脂中添加不参与化学反应的含磷物质。
本实验室研发的结构类型：
有机磷添加型阻燃剂可分为
1.1只含磷类阻燃剂
1.2磷/氮协同阻燃剂
1.3磷/硅协同阻燃剂。

1)环状磷(膦)酸酯
环状磷(膦)酸酯比脂肪类磷酸酯具有更优良的阻燃效率、热稳定性和耐水解性。这是由于新戊二醇或季戊四醇骨架在聚合物燃烧时,本身会形成焦炭保护层,抑制进一步燃烧,而且分子中P、O、C三种元素组成稳定的六元杂环结构，热稳定性好，阻燃性能良好。
环状磷(膦)酸酯
基本结构：2)磷杂双环衍生物
双环笼状磷酸酯衍生物1.2磷/氮协同阻燃剂
重点开发有机磷-氮膨胀型阻燃剂本实验室研发结构类型：

1)磷-氮-碳体系的双环笼状磷酸酯衍生物(PFR)，2,反应型有机磷系阻燃剂

1)、5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己基磷(膦)酸酯衍生物(可作反应型阻燃剂)

进一步与醇、酚、胺类等化合物反应,
制得一系列阻燃剂及阻燃材料。我国阻燃剂的发展方向含磷阻燃剂将具有较大的市场空间华中师范大学农药化学研究所开发