于賽男等[18]制備了一系列苯氧基磷腈混合物并將其用于PC/ABS合金體系中進行阻燃.所制得的苯氧基磷腈混合物熱穩(wěn)定性優(yōu)良,初始分解溫度達300℃以上,添加12%到PC/ABS體系就能通過UL94V-0級.除了在磷腈?zhèn)然氡窖趸扰cABS相容性較好的基團外,研究者還在磷腈的側(cè)基引入一些具有阻燃性能的基團,制備出阻燃性能優(yōu)良的磷腈衍生物,并將其用于ABS的阻燃改性中.龔大春等[19]在其**中提到一種含環(huán)三磷腈結(jié)構(gòu)氧雜膦菲阻燃劑(結(jié)構(gòu)式見圖3),并將其作為磷氮協(xié)同阻燃劑添加到環(huán)氧樹脂、聚氨酯、ABS中.發(fā)現(xiàn)20%的添加量可使環(huán)氧樹脂的LOI值達到39.2%,并通過UL94V-0級;15%的添加量可使聚氨酯的LOI值達到39.5%,UL94V-0級;12%的添加量就可使阻燃ABS樹脂的LOI值提高至39.7%,且能通過UL94V-0級.通常在塑料阻燃改性中常采用的方法是添加型阻燃劑共混改性。河北SPB磷腈阻燃劑服務(wù)
(3)將烷基鏈接枝到環(huán)三磷腈上,提高磷腈阻燃劑與聚烯烴的相容性.Qu等[30]合成了6-(十二烷基氨基)環(huán)三磷腈(H-12),并把其作為協(xié)同阻燃劑和增容劑添加乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/膨脹阻燃劑體系中.當(dāng)H-12的添加量為10%時,復(fù)合材料的LOI值達29.1%.復(fù)合材料的熱釋放速率、總熱釋放量、煙產(chǎn)生速率及煙產(chǎn)生總量都**減少.王春征等[31]設(shè)計并合成了一種磷腈阻燃劑(通式見圖5).將其與聚磷酸銨(APP)、磷酸酯混合組成復(fù)合阻燃劑,復(fù)合阻燃劑與EVA混合,制得無鹵阻燃EVA復(fù)合材料.當(dāng)該磷腈阻燃劑的含量為5%時,材料的氧指數(shù)達28.4%,并通過UL94V-0級.浙江SPB-100磷腈阻燃劑廠家磷腈阻燃劑的阻燃機理和環(huán)狀磷腈衍生物在紡織品阻燃整理方面的應(yīng)用進展情況。
(1)制備能與環(huán)氧樹脂基體反應(yīng)的磷腈化合物.以羥基為端基的環(huán)三磷腈衍生物為阻燃劑改性環(huán)氧樹脂,利用端羥基與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)在環(huán)氧樹脂上引入阻燃官能團.六(對羥基苯氧基)環(huán)三磷腈(PN-OH)是比較典型的**.將其用于環(huán)氧樹脂的阻燃改性中,得到了很好的阻燃效果[1,2].阻燃環(huán)氧樹脂的600℃殘?zhí)柯蚀笥?0%,極限氧指數(shù)值(LOI)高于30%,垂直燃燒等級達UL94V-0級別,耐熱性能和阻燃性能明顯優(yōu)于Epon828型環(huán)氧.環(huán)氧樹脂的制備過程要加入不同的固化劑,磷腈阻燃劑與不同的固化劑結(jié)合使用阻燃效果也不同.這是由于有些固化劑含有較高的N元素組分(如雙氰胺),P、N元素在燃燒過程中具有協(xié)同作用.
Liu等[5]制得二(4一羥基-4,4-二苯砜)基四苯氧基環(huán)三磷腈(結(jié)構(gòu)式見圖1).并制成一種含環(huán)三磷腈環(huán)氧樹脂.熱重分析測試表明,750℃時殘?zhí)柯矢哌_28.7%,而通用型環(huán)氧樹脂E51在750℃時殘?zhí)柯?為14%,且與E51按質(zhì)量比1:l混合固化后仍可達UL94V-0級.除了端羥基以外,還有學(xué)者制備了端氨基的六氯環(huán)三磷腈衍生物[6]用于阻燃環(huán)氧樹脂,獲得了良好的阻燃效果.(2)制備能與環(huán)氧樹脂基體相容性較好的磷腈化合物.帶有環(huán)氧基團或苯氧基團的環(huán)三磷腈衍生物因相似相容原理能與環(huán)氧樹脂較好地相容,使阻燃劑在環(huán)氧樹脂基體中達到更好的分散效果,從而提高阻燃劑的阻燃效率和環(huán)氧樹脂的阻燃性能.磷腈阻燃劑在熱敏材料中用于提高熱穩(wěn)定性。
4.商業(yè)化產(chǎn)品舉例產(chǎn)品名稱類型廠商應(yīng)用領(lǐng)域SPS-100六苯氧基環(huán)三磷腈日本大?;瘜W(xué)電子封裝環(huán)氧樹脂F(xiàn)R-100氨基改性環(huán)磷腈中國鑫烯科技聚氨酯泡沫、紡織品PDPP聚二苯氧基磷腈美國Sigma-Aldrich彈性體、醫(yī)用材料Exolit®OP1230環(huán)狀磷腈復(fù)配體系德國科萊恩工程塑料(PA、PBT)5.新型研究方向生物基磷腈:如植酸衍生磷腈,用于可降解包裝材料。智能響應(yīng)型:溫敏/光敏磷腈(如偶氮苯修飾),按需釋放阻燃成分。超分子磷腈:主客體包覆(如環(huán)糊精-磷腈復(fù)合物),改善分散性。選擇依據(jù)聚合物類型:環(huán)氧樹脂多用環(huán)狀磷腈(HPCP),彈性體選線性聚磷腈(PDPP)。環(huán)保要求:無鹵場景選苯氧基/氨基衍生物,替代溴系阻燃劑。加工條件:高溫加工需耐熱型(如聚氨基磷腈)。以三聚氰胺、尿素和甲醛為原料,采用原位聚合法,制備了囊心為環(huán)狀氯化磷腈。河北SPB磷腈阻燃劑服務(wù)
像這類的復(fù)合型阻燃劑有兩類,其一是兩種阻燃劑的機械參混的復(fù)配阻燃劑。河北SPB磷腈阻燃劑服務(wù)
3.智能化與響應(yīng)性阻燃(1)環(huán)境觸發(fā)型阻燃劑溫敏釋放:包覆型磷腈微膠囊(相變材料外殼),在臨界溫度(如200℃)破裂釋放活性阻燃成分。pH響應(yīng):酸性環(huán)境(如火災(zāi)煙霧)下自動催化成炭的磷腈衍生物。(2)自修復(fù)阻燃涂層動態(tài)鍵合修復(fù):基于Diels-Alder反應(yīng)的磷腈聚合物,劃傷后加熱即可自修復(fù)阻燃層。4.政策與市場驅(qū)動方向(1)法規(guī)升級倒逼創(chuàng)新全球無鹵化趨勢:歐盟REACH、中國GB8624-2012等法規(guī)持續(xù)限制鹵系阻燃劑,磷腈替代空間巨大。新能源安全標(biāo)準(zhǔn):電動汽車電池組要求阻燃材料通過GB38031-2020,磷腈改性隔膜/電解液需求激增。(2)新興應(yīng)用領(lǐng)域固態(tài)電池:磷腈固態(tài)電解質(zhì)兼具阻燃與離子傳導(dǎo)功能(如聚磷腈-LiTFSI體系)。氫能源儲運:阻燃復(fù)合材料用于高壓氫氣瓶內(nèi)襯。河北SPB磷腈阻燃劑服務(wù)