包覆紅磷生產
2019-12-25 09:38:35
紅磷和聚磷酸銨是磷系阻燃劑中具有獨特性能的兩種阻燃劑。隨著近年來膨脹型阻燃劑的發展，聚磷酸銨已成為其中不可或缺的重要組分，而紅磷由于其優異的阻燃、低毒性能和與多種阻燃劑的協同作用，成為非鹵阻燃劑中的重要品種。紅磷由于僅含有磷元素，因此比其他磷系阻燃劑阻燃效率高、添加量低，較少降低材料的力學性能。紅磷作為阻燃劑缺點也較突出：
①紅磷在空氣中很容易吸收水分，生成磷酸、亞磷酸等物質，因此紅磷在聚合物中經過較長時間后，制品表面的紅磷吸潮氧化，使制品表面被腐蝕而失去光澤和原有的性能，并慢慢向內層深化，尤其對電子組件的絕緣性能影響更大。
②紅磷與樹脂兼容性差，不僅難以分散，而且會出現離析沉降，使樹脂的黏度上升，給樹脂的操作帶來困難，導致性能下降。
③紅磷長期與空氣接觸的過程中，除生成各種酸外，還會釋放出有劇毒的PH3氣體。
④紅磷易為沖擊所引燃，干燥的紅磷粉塵有燃燒及爆炸危險。
⑤紅磷的紫紅色易使被阻燃物著色。
為了克服以上缺點，將紅磷用有機物或者無機物包覆起來，為包覆紅磷。紅磷包覆按照包覆的材料分為三種：無機包覆、有機包覆、有機-無機復合包覆。無機包覆法是以無機材料為包覆材料的方法，例如以氫氧化鋁包覆時，可將紅磷懸浮于含硫酸鋁的水溶液中，再加入氫氧化鈉調節溶液的pH值，以生成氫氧化鋁沉淀在紅磷表面并形成均一而致密的保護層。無機包覆紅磷在著火點、吸濕性和PH3發生量等方面都得到了不同程度的改善，但仍與樹脂兼容性差，著火點不夠高，仍產生一定量的PH3。
無機包覆材料還可以是氫氧化鎂、氫氧化鋅等。有機包覆法是以有機物包覆紅磷，目前多采用熱固性樹脂，如環氧樹脂進行包覆。有機-無機復合包覆是指先包覆一層無機物，再包覆一層有機物。包覆紅磷對制品的物理、機械性能影響小，賦予被阻燃材料較好的抗沖擊性能，改善了與樹脂的兼容性；同時包覆紅磷的熱穩定性好，可用于某些需要高溫加工成型高聚物制品，且低煙、低毒，與樹脂混合時不放出PH3，也不易被沖擊引燃，粉塵爆炸危險性大為減少；此外包覆紅磷在耐候性、電氣性能、穩定性等方面也有較好表現。除包覆外，鋁鋅也能降低紅磷氧化速度。金屬氫氧化物是紅磷氧化的抑制劑，因此紅磷中常常加入氫氧化鋁以使紅磷穩定化。
紅磷的阻燃效果與被阻燃物有關。例如紅磷阻燃非含氧聚合物HDPE的氧指數與紅磷的用量成正比，而阻燃含氧聚合物PET的氧指數與紅磷用量的平方根成反比。紅磷在聚合物的用量有一極限值，通常在8%~10%之間，用量再高可能引起阻燃性能的下降。紅磷雖然有較高的阻燃效率，但單獨使用紅磷很難達到阻燃要求，所以通常與其他阻燃劑配合使用。聚酰胺是紅磷阻燃的主要對象之一。
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