Фосфорните забавители на горенето са вид високоефективни, надеждни и широко използвани забавители на горенето, които са привлекли значително внимание от страна на изследователите. В техния синтез и приложение са постигнати забележителни постижения.
1. Приложение на забавители на горенето на фосфорна основа в PP
Физическите свойства на полипропилена (PP) играят решаваща роля в неговите промишлени приложения. Ограниченият му кислороден индекс (LOI) обаче е само около 17,5%, което го прави лесно запалим с бърза скорост на горене. Стойността на PP материалите в промишлените приложения се влияе както от тяхната огнеупорност, така и от физичните им свойства. През последните години микрокапсулирането и модификацията на повърхността се превърнаха в основните тенденции при огнеупорните PP материали.
Пример 1: Амониев полифосфат (APP), модифициран със силанов свързващ агент (KH-550) и етанолов разтвор на силиконова смола, е нанесен върху PP материали. Когато масовата фракция на модифицирания APP достигне 22%, LOI на материала се увеличи до 30,5%, като механичните му свойства също отговарят на изискванията и превъзхождат PP материали, огнеупорни с немодифициран APP.
Пример 2: APP е капсулиран в обвивка, съставена от меламин (MEL), хидроксил силиконово масло и формалдехидна смола чрез in-situ полимеризация. Микрокапсулите след това са комбинирани с пентаеритритол и са нанесени върху PP материали за забавяне на горенето. Материалът показва отлично забавяне на горенето, с LOI от 32% и вертикален тест за горене UL94 V-0. Дори след обработка с потапяне в гореща вода, композитът запазва добри свойства на забавяне на горенето и механични свойства.
Пример 3: APP беше модифициран чрез покриване с алуминиев хидроксид (ATH) и модифицираният APP беше комбиниран с дипентаеритритол в масово съотношение 2,5:1 за използване в PP материали. Когато общата масова фракция на забавителя на горенето беше 25%, LOI достигна 31,8%, степента на забавяне на горенето достигна V-0, а пиковата скорост на отделяне на топлина беше значително намалена.
2. Приложение на забавители на горенето на фосфорна основа в полистирен
Полистиренът (PS) е лесно запалим и продължава да гори след отстраняване на източника на запалване. За да се справят с проблеми като високо отделяне на топлина и бързо разпространение на пламъка, забавителите на горенето на основата на фосфор, без халогени, играят ключова роля в огнеупорността на PS. Често срещани методи за забавяне на горенето за PS включват покритие, импрегниране, нанасяне с четка и забавяне на горенето на етап полимеризация.
Пример 1: Фосфорсъдържащо огнеупорно лепило за разширяващ се полистирен (PS) е синтезирано чрез зол-гел метод, използвайки N-β-(аминоетил)-γ-аминопропилтриметоксисилан и фосфорна киселина. Огнеупорната PS пяна е приготвена чрез метод на нанасяне на покритие. Когато температурата надвиши 700°C, PS пяната, третирана с лепилото, образува слой от въглен, надвишаващ 49%.
Изследователи от цял свят са въвели фосфорсъдържащи огнеупорни структури във винилови или акрилни съединения, които след това се съполимеризират със стирен, за да се получат нови фосфорсъдържащи стиролови съполимери. Проучванията показват, че в сравнение с чистия полистирен, фосфорсъдържащите стиролови съполимери показват значително подобрен LOI и остатъци от въглен, което показва превъзходна термична стабилност и огнеупорност.
Пример 2: Винил-терминиран олигомерен фосфатен хибриден макромономер (VOPP) е присаден към основната верига на PS чрез присадена съполимеризация. Присаденият съполимер показва огнеупорност чрез механизъм в твърда фаза. С увеличаване на съдържанието на VOPP, LOI се повишава, пиковата скорост на отделяне на топлина и общото отделяне на топлина намаляват, а капенето на стопилката изчезва, демонстрирайки значителни огнеупорни ефекти.
Освен това, неорганичните забавители на горенето на основата на фосфор могат да бъдат химически свързани с графитни или азотни забавители на горенето за използване в забавянето на горенето на полистирен. Методите за нанасяне с покритие или четкане също могат да се използват за нанасяне на забавители на горенето на основата на фосфор върху полистирен, което значително подобрява LOI (земеползваемост) и остатъците от въглен на материала.
3. Приложение на забавители на горенето на фосфорна основа в полиамид
Полиамидът (PA) е лесно запалим и отделя значително количество дим по време на горене. Тъй като PA се използва широко в електронни компоненти и оборудване, рискът от пожар е особено сериозен. Поради амидната структура в основната си верига, PA може да бъде огнеупорен с помощта на различни методи, като както адитивните, така и реактивните забавители на горенето се оказват високоефективни. Сред огнеупорните PA, алкилфосфинатните соли са най-широко използваните.
Пример 1: Алуминиев изобутилфосфинат (A-MBPa) е добавен към матрица PA6 за приготвяне на композитен материал. По време на изпитването за огнеупорност, A-MBPa се разлага преди PA6, образувайки плътен и стабилен овъглен слой, който защитава PA6. Материалът постига LOI от 26,4% и степен на огнеупорност V-0.
Пример 2: По време на полимеризацията на хексаметилендиамин и адипинова киселина, 3 тегл.% от огнезащитния бис(2-карбоксиетил)метилфосфин оксид (CEMPO) са добавени за получаване на огнезащитния PA66. Проучванията показват, че огнезащитният PA66 проявява превъзходно огнеупорно действие в сравнение с конвенционалния PA66, със значително по-висок LOI (лоша интензитет на интензитета на замърсяване). Анализът на овъгления слой разкрива, че плътната овъглена повърхност на огнезащитния PA66 съдържа пори с различни размери, което спомага за изолиране на преноса на топлина и газ, демонстрирайки забележителни огнеупорни свойства.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Време на публикуване: 15 август 2025 г.
