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磷系阻燃剂的阻燃效果如何,有哪些弊端?

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发布时间:
2019-07-05

磷系阻燃剂由于自身特点和性能很早就被当做阻燃剂来使用,它不仅克服了卤系阻燃剂燃烧时发烟量大、释放有毒腐蚀性气体的缺点, 还改善了无机阻燃剂高添加量而严重影响材料的物理力学性能的缺点,其阻燃效果优良,低烟,低毒,无腐蚀性气体产生,获得了广泛应用。

磷系阻燃剂主要是通过在材料与氧化剂、热源之间形成隔离膜来达到阻燃效果。按磷的化合物在不同反应区所起阻燃作用的不同,可将阻燃机理分为凝聚相阻燃机理和气相阻燃机理。燃烧时磷系阻燃剂受热分解成磷的含氧酸(磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等),具有较强的脱水性,能使材料脱水炭化成膜,使可燃产物减少;同时磷的含氧酸多是粘稠状的半固态物质,可在材料表面形成一层覆盖于焦炭层的玻璃状熔融物,降低炭层的透气性,保护炭层不被继续氧化,抑制燃烧的蔓延。磷系阻燃剂是一种自由基捕获剂,在燃烧时形成PO•自由基,可与火焰中的H•自由基结合,使磷系阻燃剂在气相中同样发挥阻燃作用。另外,磷系阻燃剂在阻燃过程中产生的水分既可降低凝聚相的温度,又可稀释气相中可燃物的浓度,从而起到很好的阻燃效果。

在实际应用中,红磷阻燃剂存在许多弊端:

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。

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