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?,使之沉積于紅磷微粒表面,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)??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(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 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(wàn)戶居民家庭配置一了小型家用滅火器。但是,隨之而來(lái)的日常維修和個(gè)別家庭使用后充裝滅火劑,成了新的問(wèn)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(yíng)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(wú)質(zhì)量問(wèn)題.導(dǎo)致不能有效滅火的原因有操作使用方法上的問(wèn)題,但使用的滅火器的滅火級(jí)別低是一個(gè)不可忽視的因素。滅火級(jí)別是通過(guò)科學(xué)試驗(yàn)方法確定的衡量評(píng)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(chǎng)所的火災(zāi)類型 滅火器配置場(chǎng)所的火災(zāi)種類應(yīng)根拯該場(chǎng)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(chǎng)所的危險(xiǎn)等級(jí)(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(chǎng)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(shì)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(shì)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(chǎng),加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督,保證產(chǎn)品質(zhì)... 滅火器的設(shè)置是滅火器配置設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面。主要包括滅火器設(shè)置要求和滅火器的保護(hù)距離。滅火器的設(shè)置要求主要有以下幾點(diǎn) (1)滅火器應(yīng)設(shè)置在明顯的地點(diǎn)。所謂明顯地點(diǎn),一般來(lái)說(shuō),是指正常的通道,包括房間的岀入口處。走廊、門廳及樓梯等地點(diǎn),(2)滅火器應(yīng)設(shè)置在便于人們?nèi)∮?包括不受阻擋和碰撞)的地點(diǎn)。(3)滅火器的設(shè)置不得影響安全疏散。(4)滅火... 第十四屆北京國(guó)際消防設(shè)備技術(shù)交流展覽會(huì)國(guó)內(nèi)、外企業(yè)展示了不少新型消防車,其中有些消防車輛代表了今后一段時(shí)間消防車發(fā)展的趨勢(shì)。下面就展覽會(huì)上展出的幾款新型消防車輛的特點(diǎn)來(lái)具體分析消防車輛的發(fā)展趨勢(shì)。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)。從國(guó)際消防展看消防車發(fā)展趨勢(shì)。1展會(huì)展出的新型消... 近期,平谷消防支隊(duì)迎來(lái)轄區(qū)峪口鎮(zhèn)“北極星”夏令營(yíng)師生入隊(duì)參觀,深入“北極星”夏令營(yíng)學(xué)校開展“消防知識(shí)進(jìn)軍訓(xùn)”活動(dòng),扎實(shí)開展消防宣傳工作。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。平谷支隊(duì)迎來(lái)“北極星”夏令營(yíng)入隊(duì)參觀學(xué)習(xí)來(lái)源:北京消防 8月1日,在... 商場(chǎng)市場(chǎng)為人們的生活帶來(lái)了極大的便利,但由于內(nèi)部可囘燃囘物多,人員密集,一旦發(fā)生火災(zāi),勢(shì)必造成重大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。因此,掌握必要的消防安全知識(shí),顯得尤為重要。北京華陽(yáng)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(cè)及電氣防火檢測(cè)服務(wù),直營(yíng)國(guó)內(nèi)知名品牌滅火器等消防器材。商場(chǎng)市場(chǎng)消防安全知識(shí)文章來(lái)源:北京消防 1.建筑面積大。商場(chǎng)市場(chǎng)建筑面積一般都比較大,多層的商場(chǎng)或市場(chǎng),... 不同種類火災(zāi)的滅火器怎樣選擇?(1)撲救A類火災(zāi)應(yīng)選用水型、泡沫、磷酸錢鹽干粉滅火器,(2)撲救B類火災(zāi)應(yīng)選用干粉、泡沫、二氧化碳型滅火器;(這里值得注意的是化學(xué)泡沫滅火器不能滅B類極性溶劑火災(zāi)。醇、醛、酮、瞇、酯等都屬于極性溶劑,因?yàn)榛瘜W(xué)泡沫與有機(jī)溶劑接觸,泡沫的水會(huì)迅速被吸收,使泡沫很快消失,這樣就不能起到滅火的作用)(3)撲救C類火災(zāi)應(yīng)選用干粉、二氧... 江蘇在消防無(wú)人機(jī)應(yīng)用方面取得了一定成績(jī),但也發(fā)現(xiàn)一-些問(wèn)題:一是消防行業(yè)定制化程度不高。應(yīng)總救援應(yīng)用場(chǎng)錄復(fù)雜多變,但消防應(yīng)用無(wú)人機(jī)大部分都是消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī),在機(jī)體抵抗惡劣環(huán)境性能上比較欠缺,續(xù)航時(shí)間不長(zhǎng),塑題存在反射自區(qū),偵檢模塊不夠精準(zhǔn),夜視效果不好,智能化程度不高。消防無(wú)人機(jī)應(yīng)用還需探索和規(guī)范,有關(guān)消防無(wú)人機(jī)的調(diào)研不足,尚未出臺(tái)建設(shè)、配備、測(cè)試等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,制約了無(wú)人機(jī)在消防行業(yè)的應(yīng)用... 2010年,全國(guó)共接報(bào)火災(zāi)132497起(不含森林、草原、軍隊(duì)、礦井地下部分及港澳臺(tái)地區(qū)火災(zāi),下同),死亡1205人,受傷624人,直接財(cái)產(chǎn)損失19.6億元,與2009年相比,起數(shù)、損失分別上升2.4%、20.7%,死亡、受傷人數(shù)分別下降2.5%、4.1%。北京定點(diǎn)消防檢測(cè)企業(yè)是負(fù)責(zé)西城電氣檢測(cè)的定點(diǎn)消電檢機(jī)構(gòu),可接受西城區(qū)各種類型建筑的消防設(shè)施檢測(cè)及電氣防火檢測(cè),各類型大型活動(dòng)電消檢測(cè)... 正確、合理地選擇滅火器是成功撲救初起火災(zāi)的關(guān)鍵之一,應(yīng)主要考慮以下幾個(gè)因素。(1)滅火器配置場(chǎng)所的火災(zāi)種類見(jiàn)表3-3$ 滅火器的滅火級(jí)別參數(shù)與類型規(guī)格編碼滅火器類型滅火劑充裝量滅火級(jí)別類型規(guī)格編碼(L)(Kg)A類B類水(清水、酸喊)手提式79—5A8A—MSQ7、MS7MSQ9、MS9手提式6—5A2BMP6泡沫9—84BMP9(化學(xué)泡沫)推車式40—13A18BMPT4... 據(jù)統(tǒng)計(jì), 全年共發(fā)生火災(zāi) 13.7 萬(wàn)起(不含森林、草原、軍隊(duì)、礦井地下部分 火災(zāi),下同),死亡 1521 人,受傷 743 人,直接財(cái)產(chǎn)損失 18.2 億元,與上年相比,除損失上升 61.9%外,起數(shù)、死亡和受傷人數(shù) 分別下降 16.3%、5.9%和 23.3%。北京華陽(yáng)滅火器年檢維修銷售各種消防器材及消防檢測(cè)、電氣檢測(cè)等消電檢服務(wù)。北京滅火器檢測(cè)充裝公司銷售各種滅火器及消防設(shè)施檢測(cè)、電氣... 下表所列目前國(guó)內(nèi)所有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格滅火級(jí)別,以便設(shè)計(jì)人員進(jìn)行滅火器配置設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)選用。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》GВJ140-90,第3.0.5條在非必要配置鹵烷滅火器的場(chǎng)所不得選用鹵代烷滅火器,宜選用磷酸鹽干粉滅火器或輕水泡沫滅火器等其他類型滅火器。規(guī)格概念 通常滅火器的規(guī)格型號(hào)有兩種表示法,滅火器規(guī)格型號(hào)的表示和看法,且均具有量綱概念。(1)滅火劑量規(guī)格。系指由滅火器筒體充裝的滅... 統(tǒng)一部署開展了商場(chǎng)市場(chǎng)、賓館飯店、學(xué)校醫(yī)院、“三合一”建筑、出租屋、城中村等消防安全專項(xiàng)整治和消防產(chǎn)品專項(xiàng)打假行動(dòng),檢查各類單位79.1萬(wàn)家,督促整改火災(zāi)隱患70.5萬(wàn)處,有效改善了人員密集場(chǎng)所的消防安全條件。全國(guó)火災(zāi)情況分析,北京華陽(yáng)滅火器年檢維修銷售各種消防器材及消防檢測(cè)、電氣檢測(cè)等消電檢服務(wù)。北京滅火器檢測(cè)充裝公司銷售各種滅火器及消防設(shè)施檢測(cè)... |