一、磷系阻燃劑的阻燃機理是什么
含磷添加劑主要在凝聚相中作用,阻燃機理為:
1、形成磷酸配作為脫水劑,并促進成炭,炭的生成降低了從火焰到凝聚相的熱傳導(dǎo)。
2、磷酸可吸熱,因為它阻止了CO氧化為CO2,降低了加熱過程。
3、對凝聚相形成一層薄薄的玻璃狀的或液態(tài)的保護層,因此降低了氧氣擴散和氣相與固相之間的熱量和質(zhì)量傳遞,抑制了炭氧化過程,降低了含磷阻燃劑受熱分解發(fā)生如下變化:磷系阻燃劑→磷酸偏→磷酸→聚偏磷酸,聚偏磷酸是不易揮發(fā)的穩(wěn)定化合物,具有強脫水性,在聚合物表合物與空氣隔絕;脫出的水氣吸收大量的熱,使聚合物表面阻燃劑受熱分解釋放出揮發(fā)性磷化物,經(jīng)質(zhì)譜分析表明,存氫原子濃度大大降低,表明PO·捕獲H·,即PO· H·=HPO。
這些物質(zhì)主要有紅磷、聚磷酸胺、磷胺、磷酸三甲苯酯等大部分含磷化合物,可以使點燃溫度升高。
二、磷系阻燃劑的優(yōu)缺點有哪些
1、磷系阻燃劑的優(yōu)點
(1)高效性
磷系阻燃劑能夠在高溫條件下迅速產(chǎn)生氣相反應(yīng),將可能發(fā)生的燃燒反應(yīng)阻止。這種反應(yīng)能夠顯著地減少火災(zāi)事故的發(fā)生率,保障人民生命財產(chǎn)安全。
(2)穩(wěn)定性
磷系阻燃劑在高溫、高濕等惡劣條件下仍能保持相對穩(wěn)定的性能表現(xiàn),使得其應(yīng)用范圍更廣泛。應(yīng)用于塑料制品等材料中,能夠長時間保持阻燃效果不衰退。
(3)環(huán)保性
磷系阻燃劑的產(chǎn)生過程中不會產(chǎn)生有害物質(zhì),且在阻燃劑和基材中的中間體不會對環(huán)境產(chǎn)生危害。因此,相對于其他阻燃劑而言,磷系阻燃劑具有更好的環(huán)保性。
(4)多樣性
磷系阻燃劑可以通過其分子結(jié)構(gòu)的改變,實現(xiàn)不同材料的阻燃需求。同時,磷系阻燃劑的種類也非常多,從固態(tài)阻燃劑到液態(tài)阻燃劑,從單體到聚合體等等,具有較強的可塑性。
2、磷系阻燃劑的缺點
(1)價格較高
磷系阻燃劑是一種高端阻燃劑,其制造過程較為復(fù)雜,因此價格較高。這大大限制了其在大規(guī)模應(yīng)用中的推廣和使用。
(1)使用效果易受其他因素影響
磷系阻燃劑的使用效果易受材料結(jié)構(gòu)、成份、溫度、濕度等因素的影響,在一些特殊情況下,阻燃劑的性能表現(xiàn)可能存在一定的缺陷。
綜合來看,磷系阻燃劑具有高效性、穩(wěn)定性、環(huán)保性和多樣性等優(yōu)點,但也存在價格較高和使用效果易受其他因素影響等缺點。因此,在應(yīng)用磷系阻燃劑時,需要考慮具體的材料和使用環(huán)境,并結(jié)合實際需要進行選型。