《高分子加工特论.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高分子加工特论.doc（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、高分子加工與應用特論Flame retardants(阻燃劑) 性質與應用Organo Phosphorus FR (有機磷阻燃劑)和無機磷阻燃劑相比，有機磷阻燃劑對聚合物的物理機械性能影響較小，並且和聚合物的兼容性好，因此成為近年來備受青睞的阻燃劑。國外已有一系列的有機磷阻燃劑產品投入使用，並有新產品不斷問世，我國目前對有機磷阻燃劑的開發和研究進行的較多，但真正能投入生產形成產品的尚不多見，因此，有機磷阻燃劑在我國具有很好的發展前景。有機磷阻燃劑包括磷(膦)酸酯、亞磷酸酯、有機磷鹽、氧化膦、含磷多元醇等，但應用最多的則是磷(膦)酸酯及其齊聚物。如 Fyrol76是由乙烯基膦酸二(2-氯乙基)
2、酯與甲基膦酸酯縮聚生成的一種齊聚物，它既可單獨使用，也可與N-羥甲基丙烯胺並用，以過硫酸鉀為催化劑引發自由基聚合反應，使N-羥甲基接枝於纖維素上，使含纖維素的織物，如棉或其混紡織物獲得阻燃性。氧化磷阻燃劑在天然纖維中也有使用，三(氮雜環丙烯基) 氧化磷(APO)是一種用於棉織物的阻燃劑，它不僅賦予棉織物以阻燃性，而且使棉織物獲得免熨性能，但氮雜環丙烯基的安全衛生問題限制了APO的工業應用。而一些含兩個反應基團的苯基氧化膦，如二苯基-2,5-二(羥乙氧基)苯基氧化膦、甲基二(3,5-二溴-4-羥乙氧基苯基)氧化磷等則用於阻燃聚脂纖維。磷氮阻燃劑在天然纖維織物的阻燃中有著舉足輕重的作用，因此，有必
3、要將其作為一類阻燃劑，單獨列出。磷氮阻燃劑多用於棉纖維的阻燃整理，磷元素能促進棉纖維脫水成碳，而氮元素對提高磷元素的阻燃性能具有協同效率，因此許多磷氮阻燃劑用於棉纖維的阻燃都有不錯的效果。磷氮阻燃劑主要包括含氮磷酸鹽(酯)和近年來備受關注的磷氰阻燃劑。磷氰阻燃劑由於高含量的磷和氮而具有優異的阻燃性能，目前，已有多種多樣的含羥基、胺基、鹵素以及碳羰基等各種功能基團的磷氰阻燃劑被合成並用於各種材料的阻燃研究，但由於磷氰阻燃劑的合成工藝通常都比較復雜，因此多數尚處於研究階段。在阻燃纖維素織物中，也有許多相關的研究，而且有不錯的效果。如六羥甲氨基環三磷雜三氮三烯(HHMAPT)，它由六氨基環三磷雜三氮
4、三烯(HACTP)與甲醛反應制得，用其對棉織物進行浸軋-乾燥-固化工藝整理，再對織物進行洗滌，整理後織物阻燃性能有了較大改善，而且對其物理機械性能的影響也很小。纖維素織物中現在使用較多的磷氮阻燃劑是含氮磷酸鹽(酯)，例如目前廣泛應用於棉麻等纖維素織物的阻燃劑PyrovatexCP，用它整理得織物阻燃性，耐洗性，手感都非常好，穿著舒適，對色度影響也不大。還有目前研究較多的集酸源、炭源或集酸源、炭源和氣源於一身的膨脹性阻燃劑，它們多為含氮的磷化合物。三的磷酸鹽(酯)化合物經各種實驗證實也是一種阻燃性能優異且耐洗的阻燃劑。資料來源：Melamine Based FR(三聚氰胺阻燃劑) 本品主要用作添
5、加型阻燃劑，可廣氾用於PA、PU、橡膠、尼龍、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸、有機硅中。本品作為環氧樹脂的阻燃劑，可將氧指數由提高到，且特別適用於阻燃電器元件和部件。將本品加入醋酸乙烯乳液、丙烯酸酯液及橡膠乳液中，可製成阻燃型塗料，其塗膜密着性和平滑性均優，且無着色污染添加到油墨中可製成環保型阻燃油墨。資料來源： 聚氰胺（melamine，化學式 C3H6N6），俗稱密胺、蛋白精，國際純化學與應用化學聯盟命名為1,3,5三嗪2,4,6三胺，是一種三嗪類含氮雜環有機化合物，用作化工原料。蛋白精的俗稱，使人產生錯覺，誤以為可以食用。它是白色單斜晶體，幾乎無味，密度是 1.574 gcm3，熔點
6、是攝氏 250 度，微溶於水（3.1 gL 常溫），可溶於甲醇、甲醛、乙酸、熱乙二醇、甘油、嘧啶等。 三聚氰胺本來是有機化學的中間產物，主要用途是和甲醛反應聚合成三聚氰胺甲醛樹脂（又稱美耐皿樹脂或聚尿樹脂），常用於製造日用器皿、裝飾貼面板、織物整理劑等。最常見的應用是塑膠碗盤，這類器皿的物理性質非常類似陶瓷，堅硬不變形，但又不像陶瓷那麼易碎。美耐皿受熱後可能散發毒性，這類產品應標有不可以在微波爐中使用的警示。在中國以外的地區，已開始禁止以含有三聚氰胺的塑料為容器放置食物。這類產品硬度高且耐熱、耐腐蝕，廣泛應用於木材、塑膠、塗料、皮革、電器等產業。 三聚氰胺是胺基氰的三聚體，由它製成的樹脂加熱分
7、解時會釋放出大量氮氣，因此可用作阻燃劑。它也是殺蟲劑環丙氨v在動物和植物體內的代謝產物。三聚氰胺還可以和乙醚配合做為紙張處理劑，在一些塗料中當作交聯劑及阻燃化學處理劑等，但對身體有害，不可用於食品加工或做為食品添加物。 食品工業中常常需要測定食品（如牛奶、麵粉、穀物等）中的蛋白質含量。但直接測量蛋白質的技術比較複雜，因此常用凱氏定氮法分析氮的含量，再乘以轉換因子（常用的是 6.25，但隨材料的不同而異），以估算出食品中蛋白質的含量，就是常見的粗蛋白質含量。 麵粉中的蛋白質含量雖是一個重要指標，但是因應用特性，需要再測量筋性，才能完全確定品質。鮮乳中除了蛋白質含量以外，風味也是一重要指標，而且三
8、聚氰胺在水中的溶解度很低，若添加在鮮乳中，會有沉澱物，消費者容易察覺。但以鮮乳經乾燥程序製成的奶粉，風味較差是必然的，把三聚氰胺添加其中，外觀上也不易察覺異狀。因此不肖業者利用三聚氰胺的高含氮量（66.7）和低價，把它添加在奶粉（蛋白質含量約為 15.7）或其他食品原料中，捏造產品中蛋白質含量較高的假象，而引發食品安全的問題。資料來源：http:/web1.nsc.gov.tw/ct.aspx?xItem=10574&ctNode=40Metal Hydroxides FR(金屬氧化物阻燃劑) 金屬氫氧化物是最常用的家庭無鹵阻燃劑。這些礦物化合物用於聚烯烴，熱塑性彈性體，聚氯乙烯，橡膠，熱固性
9、塑料，也可用於一些工程聚合物（如聚醯胺）。資料來源： 無鹵素之阻燃劑之發展阻燃劑可分為添加型與反應型兩種，前者主要為金屬氧化物與氫氧化物等，在環氧樹脂合成過程中添加，與基材間僅有單純之物理作用，添加量高，藉由放出水氣稀釋氧氣與形成固相保護層阻絕熱源等方式達到難燃的效果。優點在於添加簡單且可任意改變配方，兼具塑化與填充之作用，但缺點為易揮發、容易污染後段製程、可能產生遷移作用、樹脂性能降低。後者則是在聚合時與環氧樹脂產生化學鍵結，屬化學改質方法，具有不揮發、不遷移與熱安定性佳等優點，缺點為不易控制且成本較高。 目前無鹵素阻燃劑的發展方向包括(a)難燃特性符合UL94V-0標準、(b)無鹵素 (H
10、alogen-free)、(c)無銻 (Antimony-free)、(d)無紅磷 (Red phosphorus-free)。其中禁用銻的原因是對人體及環境有害，且需搭配鹵素方能有較佳的阻燃性質，因此未來勢必自阻燃材料中淘汰；紅磷則是有自燃的疑慮存在，且對產品可靠度有不良的影響，因此也可能將自磷系阻燃劑中除名。資料來源：.tw/DocView.aspx?id=6477Ammonium Polyphosphaten FR(多磷酸氨阻燃劑) 高分子量多聚磷酸銨II型APP，本產品為白色粉末，主要用於膨脹型防火塗料和熱固性樹脂中（如聚胺酯硬泡、UP樹脂、環氧樹脂等）也可用於纖維、木材和橡塑制品的阻
11、燃。由於該APP具有高分子量（n1500）和高穩定性，故也可作為膨脹型阻燃熱塑性塑料的主要有效成分，特別是用於製造電子部件的要求達到UL94V-0級的PP中。 主要指標：磷含量(%) 31-32 胺含量(%) 14-15 分解溫度280資料來源： 當聚磷酸氨同碳源如聚戊四醇一起分散在聚乙烯樹脂中，在火焰作用下，聚磷酸氨分解釋放出NH3，多C結構的聚戊四醇脂化脫水碳化，在釋放的NH3作用下，塑膠表面形成一層緻密的泡沫狀碳，達到有效隔絕聚乙烯分解氣體和氧氣的目的，NH3還能達到稀釋空氣的作用，從而達到阻燃的目的。資料來源：Zinc Borate FR(硼酸鋅阻燃劑)硼酸鋅（ZB，也稱FB阻燃劑）是
12、一種環保型非鹵素的多功能添加劑，具有阻燃、成碳、抑煙和防止生成熔滴等多種功效。並具有下述一系列優點：1. 具有阻燃或阻燃增效作用：以ZB部份或完全取代氧化銻，不致降低材料的阻燃等級，但可降低材料成本和毒性。2. 抑煙：以ZB部份或完全取代氧化銻，可使某些含鹵環氧樹脂生煙量大幅下降。3. 促進炭層形成；抑阻燃和防止生成熔滴。低毒、透明度高、不易沈澱。4. 其他：硼酸鋅比氧化銻易潤濕，具有抗電弧，可促進金屬與樹脂的黏合，還賦與材料抗菌性。資料來源： 硼酸鋅阻燃劑廣泛用於橡膠和PVC、ABS、氯化聚乙烯（CPE）、化纖、塗料、油漆、不飽和樹脂中。它與溴系阻燃劑、氫氧化鋁、氫氧化鎂以及膨脹阻燃劑都有良好的共同阻燃效應。它可代替有毒的三氧化二銻應用於溴系阻燃體系也可以單獨作阻燃劑使用。在使用氫氧化鎂、氫氧化鋁等無機阻燃劑之阻燃配方中，一般都添加一定比例的超細活性硼酸鋅作為阻燃協效劑使用，以增加體系的阻燃性能。 技術指標：氧化鋅（ZnO）含量（%）：37.51.5；二氧化二硼（B2O3）含量（%）：48.01.5；結晶水含量（%）：14.01.0資料來源：