紅磷阻燃劑是以紅磷為代表的一種阻燃劑。它是一種紫紅色或略帶棕色的無定形粉末或顆粒,是一種*無鹵阻燃劑,具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、不揮發(fā)、無腐蝕性氣體、良好的阻燃
效果和良好的電氣絕緣性。在使用過程中,具有無毒性危險、添加量少、不溶性、熔點高等特點。
廣泛用于各種樹脂、不飽和樹脂、熱熔膠、橡膠、涂料等產品的阻燃。
目前,無鹵、低煙、低毒的環(huán)保型阻燃劑一直是人們追求的目標。近年來,世界上一些阻燃劑供應商和應用公司對阻燃無鹵材料表現(xiàn)出了很高的熱情,在無鹵阻燃劑和阻燃材料的開發(fā)上也投入了大量的精力。據分析,無鹵阻燃劑主要有磷系阻燃劑和無機水合物,磷系阻燃劑主要有紅磷阻燃劑。
在磷系阻燃劑中,紅磷阻燃效果*好,阻燃效率*高。因為紅磷在理論上是一種完整的磷單質,含磷量可以達到100%。涂層后磷含量雖有所下降,但仍遠高于其它磷化合物。另外,紅磷涂層后在吸濕性、加工熱穩(wěn)定性、儲運等方面都有較大的便利性,因此紅磷是目前磷系阻燃劑中應用*廣泛的熱塑性材料,但它的缺點在于顏色*是紅色或黑色,這大大*了它在許多材料中的應用。
紅磷的阻燃機理與*磷阻燃劑的阻燃原理相似。在400-500℃下,紅磷解聚為白磷,白磷在水氣中氧化為粘稠的磷含氧酸,不僅能覆蓋阻燃材料表面,而且可加速材料表面的脫水和碳化。所形成的液膜和碳層能夠將外部氧、揮發(fā)性可燃物和熱量從內部聚合物基體中分離出來,從而導致燃燒中斷。
此外,紅磷在凝聚相與聚合物碎片相互作用,減少揮發(fā)性可燃物的形成,一些含磷化合物也可能參與氣相反應,起到阻燃作用。例如,幾種磷化合物(三氯化磷和三苯基氧化膦)在防止氫氣-空氣混合物燃燒方面比鹵素更有效。
紅磷的阻燃機理似乎與阻燃聚合物有關,其阻燃效率也是如此。例如,HDPE的氧指數與紅磷的含量成正比,pet的氧指數與紅磷含量的平方根成線性關系。采用80%紅磷阻燃HDPE時,在400℃下,阻燃材料在空氣中的質量損失為6%,在相同條件下,不添加紅磷的HDPE的質量損失為70%。結果表明,紅磷對HDPE的穩(wěn)定性有明顯的改善作用。同時,紅磷還可以*PAN熱分解的*階段,提高其熱穩(wěn)定性。