为什么很多厂家禁用红磷阻燃剂( 二 )


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磷系列阻燃剂中可能红磷的阻燃效果最好、阻燃效率也最高 。因为红磷理论来说是完全的磷单质,磷含量可达100%,虽然包覆后磷含量有所下降,但是还是远远高于其它磷的化合物 。
加之包覆后的红磷吸潮性和加工热稳定性均便于存储和运输,所以红磷目前作为磷系列阻燃剂在热塑性材料中使用比较广泛 。
红磷,又名赤磷(英文名:Phosphorus red),是紫红或略带棕色的无定形粉末,有光泽 。红磷是磷的同素异形体之一 。密度2.34g/cm3,加热升华,但在4300KPa压强下加热至590℃可熔融 。汽化后再凝华则得白磷 。
难溶于水和CS2,乙醚、氨等,略溶于无水乙醇,无毒无气味,燃烧时产生白烟(注:白烟为五氧化二磷),烟有毒 。
中国是世界磷资源大国,资源储藏较为丰富,红磷属于无机物,具有较低的成本优势 。由于红磷的阻燃效率较高、成本低廉且不含卤素,近年来在国内市场上得到了一定应用,广泛用于多种树脂、不饱和树脂、热熔胶、橡胶、涂料等产品的阻燃 。
近年来, 无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂一直是人们追求的目标, 全球一些阻燃剂供应和应用商对阻燃无卤化表现出较高热情,对无卤阻燃剂及阻燃材料的开发也 投入了很大的力量 。
据分析, 无卤阻燃剂主要品种为磷系阻燃剂及无机水合物,磷系阻燃剂中主要就包含了上面说的红磷阻燃剂 。
红磷作为非卤阻燃剂,应用在多种塑料、橡胶等材料中(如电子器材、电视机壳等),具有添加量低、阻燃性能好、燃烧无烟、价格低等优点 。红磷还用于制造火柴、农药、有机合成甚至森林灭火等 。
不过值得注意的是,在实际应用中,红磷阻燃剂仍存在不少缺点,比如:红磷极易吸潮和氧化,表面慢慢形成磷的氧化物或酸,同时放出剧毒的磷化氢 。
红磷与大多数塑料基体聚合物相容性不好,影响材料性能,加工困难;红磷的着火点为240~250 ℃,且对热、摩擦和冲击相当敏感,在使用中存在安全隐患;红磷的本身带有很深的紫红色,易使被其阻燃的制品着色;
红磷可经吸入、食入和皮肤接触等途径进入人体 。经常摄入红磷粉尘,可引起慢性磷中毒;长期皮肤接触可引起皮炎;红磷对水生生物有一定的毒性,还会引起水体富营养化等问题 。
参考资料来源:百度百科——红磷
阻燃剂有哪些种类及特点阻燃剂种类繁多,可分为:有机阻燃剂和无机阻燃剂 。具代表性的阻燃剂是氯系、溴系、磷系及氢氧化铝、氢氧化镁等 。有机阻燃剂有三大类,其特点各异:
一是氯系阻燃剂:以含氯量较高的氯化石蜡为主,其申主要是氯蜡-52和氯蜡-40 。目前氯系阻燃剂正朝着无污染、高纯度、高热稳定性、高含氯量方向发展,其代表产品是氯蜡-70,国外已经使用的全氯环戊癸烷和反应型氯系阻燃剂氯菌酸国内尚无工业化产品 。
二是溴系阻燃剂:大多在200℃~300℃下分解,分解时通过捕捉高分子材料降解反应生成的自由基,延缓或终止燃烧的链反应,释放出的HBr是一种难燃气体,可以覆盖在材料的表面,起到阻隔表面可燃气体的作用 。溴系阻燃剂的适用范围广泛,是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一,主要产品有十溴二苯醚、四澳双酚A、五溴甲苯和六溴环十二烷等 。
三是磷系阻燃剂:也是一种阻燃性能良好的阻燃剂,在全球阻燃剂非卤化动向的驱使下,国外对此进行了大量的研究 。有机磷系阻燃剂主要产品有磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯等 。磷酸酯类的特点是具有阻燃与增塑双重功能 。含磷无机阻燃剂主要产品有红磷阻燃剂、磷酸铵盐、聚磷酸铵等 。红磷的阻燃效果比磷酸酯类的阻燃效果更好 。其用量也在增加 。含磷无机阻燃剂因其热稳定性好、不挥发 。不产生腐蚀性气体、效果持久、毒性低等优点而获得广泛的应用 。
无机阻燃剂分解温度高,除了有阻燃效果外,还有抑制发烟和氯化氢生成的作用,目前国外工业发达国家无机阻燃剂消费量远远高于有机阻燃剂 。主要使用的品种有氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、三氧化二梯等 。氢氧化铝是集阻燃、抑烟、填充三大功能于一身的阻燃剂,无毒、无腐蚀、稳定性好、高温下不产生有毒气体,且价格低廉,来源广泛 。氢氧化镁在340℃~490℃之间分解 。热稳定性好,具有良好的阻燃及消烟效果,特别适宜于加工温度较高的聚烯烃塑料 。氢氧化铝和氢氧化镁两者复合使用能相互补充,其阻燃性能比单独使用效果要好 。