PP无卤阻燃剂的阻燃机理及应用问题集锦

为了降低成本，有人在磷氮膨胀无卤阻燃剂中加入碳酸钙、硫酸钡、滑石粉等填料，发现会失去阻燃效果。今天我们来讨论一下PP无卤磷氮是膨胀阻燃剂的阻燃机理和应用问题。

   

   1.磷氮膨胀阻燃剂由三部分组成。(1)酸源:提供酯化反应所需的酸；

(2)碳源:提供酯化反应所需的羟基或其他基团物质；

   

(3)气源:提供系统膨胀发泡所需的气体。

   2.磷氮膨胀阻燃剂的阻燃机理一般包括三部分

即碳源(常为多羟基化合物，如季戊四醇)、酸源(如聚磷酸铵，即APP)碳层发泡剂(如三聚氰胺)通过以下相互作用形成:①低温(150℃具体温度取决于酸源和其它成分。②在酸与多元醇放酸的温度下，酸与多元醇(碳源)发生酯化反应，系统中的胺作为酯化反应的催化剂加速反应；③熔化系统在酯化反应前或酯化反应过程中；④水蒸气和气源产生的不燃气体在反应过程中膨胀和发泡溶解系统。同时，多元醇和酯脱水碳化形成无机和碳残留，系统进一步膨胀和发泡；⑤当反应接近完成时，系统胶化固化，较终形成多孔泡沫碳层。

   3.为什么有些磷氮阻燃剂挤出水槽时条子容易粘水滑手？

由于阻燃剂的某些成分具有良好的水溶性，条很容易粘在水上滑动。通过螺杆机出口时，高温条接触冷水槽，粉末容易沉淀，阻燃剂中的成分不得溶于水。

   4.为什么不同？PP阻燃剂的阻燃效率是否不同？

由于PP不同的基体，如均聚等PP和共聚PP，由于内烯烃含量的不同，这是由于共聚PP里面有PE侧链，PP中H原子比PE中活性大；PP比PE燃烧热小，一开始和阻燃剂一起工作，PE高分解温度后起作用；PP基材分解温度在227-247度之间，PE阻燃剂分解温度在335-450度之间，PP更好地匹配阻燃剂。

   5.玻璃纤维用于磷-氮膨胀型无卤阻燃剂PP为什么效果会变差？

一般来说随PP随着阻燃剂量的减少和阻燃剂量的增加，材料的阻燃效果会越来越好。玻璃纤维为什么？PP相对减少（添加玻璃纤维），阻燃剂数量不变，阻燃会恶化甚至不阻燃，这主要是由于添加玻璃纤维破坏磷氮膨胀系统的阻燃机制，玻璃纤维分布在塑料的各个地方，对碳层的闭合有很大的破坏作用，不能隔离氧气，达到阻燃效果。

   6.为什么磷氮膨胀型无卤阻燃剂加入填料或其他物质后会失去阻燃效果？

为了降低成本，许多人在磷氮膨胀无卤阻燃剂中添加碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、氢氧化镁等填料，发现它们会失去阻燃效果。由于上述填料的添加改变了酯化反应过程，酸源部分与上述填料发生反应，材料表面的上述填料破坏了碳层的形成，导致机制失效。

   

同样，添加一些炭黑和色粉也会导致阻燃效果的丧失。因此，一些回收利用PP可部分填充材料PP回收，添加到新材料中，使系统变相添加上述填充物，使系统失去阻燃效果。

   7.为什么生产磷氮阻燃剂？PP放置一段时间(几十天)后，表面有油或粉沉淀？

就像我们提到的阻燃剂由碳源、酸源和气源组成一样，上述一种或几种物质必须具有良好的水溶性，并且与塑料相容性差。在加工过程中，材料和上述粉末依靠螺杆机的强机械力分散。放置一段时间后，由于分子之间的不断移动，不同极性的物质会慢慢分离，粉末会慢慢从材料内部分离到表面。

   为什么有些磷氮阻燃剂？PP 加工时起泡或变灰？

任何阻燃剂都有其初始分解温度。如果阻燃剂本身的分解温度仅接近材料的溶解温度，则很容易出现上述情况。因此，一般来说，阻燃剂的初始分解温度至少高于材料塑化加工的温度，以确保加工的顺利进行。同时，还必须控制螺杆组合和加工条件，以避免实际温度超过阻燃剂的初始分解温度。

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