包覆紅磷阻燃劑的研究和應(yīng)用1.前言 紅磷,又稱赤磷,是一種優(yōu)良的阻燃劑。由于紅磷存在著著火點低、易燃、粉塵易爆炸、易吸濕氧化成酸,并放出磷化氫(PH3)等缺點,紅磷顆粒表面的改性處理成為阻燃劑研究的重要課題之一。日本磷化學(xué)公司的有機磷包覆紅磷系列產(chǎn)品,英國Albright & Wilson公司產(chǎn)品,以及美國、德國等國家的產(chǎn)品,都不同程度地克服了作為阻燃劑紅磷的一些弊病,并已經(jīng)步人商品化、實用化階段。我國作為阻燃劑的紅磷還未得到廣泛應(yīng)用,主要的原因在于高質(zhì)量包覆紅磷未批量生產(chǎn),及紅磷加到高聚物制品技術(shù)研究不足。包覆紅磷阻燃劑的研究和應(yīng)用作者/吳勇。 阻燃劑的無鹵化發(fā)展趨勢及對阻燃劑高效、低毒、低煙的要求,使紅磷這一可單獨使用的高效無鹵阻燃劑越來越受到人們的重視。包覆紅磷(或微膠囊化紅磷)則是近十多年來發(fā)展起來的一種新型高效、無毒、添加型阻燃劑。 2.紅磷阻燃劑的阻燃機理 包覆紅磷在聚合物燃燒時,囊材破裂,發(fā)揮紅磷的阻燃作用。聚合物結(jié)構(gòu)不同,紅磷的阻燃效果不同,紅磷與之作用的方式也不盡相同。 其阻燃機理為:紅磷首先受熱分解Pn→P4→P2,可奪取含氧交聯(lián)炭化層,也可與環(huán)境氧生成含氧磷酸(主要是偏磷酸),這種含氧酸具有極強的吸水性,使燃燒聚合物表面炭化。炭化層的存在,一方面可以隔離聚合物,減少可燃性揮發(fā)組分的釋放,另一方面,還具有吸熱作用,降低聚合物表面的氧化熱,起到凝聚相阻燃的目的。同時,紅磷的熱解產(chǎn)物PO·自由基進人氣相后,還可捕捉燃燒火焰中的大量H·、HO·自由基,切斷火焰氧化鏈反應(yīng),起到氣相阻燃的目的。 3紅磷阻燃劑及其包覆處理 3.1紅磷為何要進行表面處理 在實際應(yīng)用中,紅磷不能直接使用,因為: 3.1.1紅磷在空氣中很容易吸收水分,生成H3PO4,H3P03,H3PO2等物質(zhì),使紅磷變粘,失去流動性,而產(chǎn)生的磷酸更易吸水。如果紅磷存在于高分子材料制品中,紅磷吸潮氧化,使制品表面腐蝕后失去光澤和原有性能,并慢慢向內(nèi)層腐蝕,同時產(chǎn)生的含氧酸也會腐蝕加工設(shè)備。 3.1.2紅磷與樹脂的相容性差,而且會出現(xiàn)離析沉降,使樹脂的粘度上升。給樹脂的澆鑄、浸漬、操作等帶來困難,也會導(dǎo)致合成材料的性能下降。 3.1.3紅磷長期與空氣接觸,在生成磷的含氧酸的同時,會放出劇毒PH3氣體,污染環(huán)境。 3.1.4紅磷的吸濕性,對弱電元件的漏電性、高壓元件的絕緣性帶來不良后果。 3.1.5紅磷本身的紫紅色,容易使制品著色。 3.1.6干燥紅磷粉塵的爆炸性。 3. 2紅磷的穩(wěn)定化處理 添加穩(wěn)定化助劑這是早期的處理方法,因無法解決吸濕性腐蝕性問題,目前已很少被采納。 3. 3紅磷的表面包裹處理 這是70年代后期發(fā)展起來的新方法。其原理是通過物理或化學(xué)的方法在紅磷表面包覆一層或幾層連續(xù)而致密的無機、有機保護膜,將紅磷微粒“包裝”起來,形成微膠囊化紅磷阻燃劑。按照紅磷包覆的材料(囊材),微膠囊化紅磷的處理方法分為三種:無機包覆法,有機包覆法,無機一有機復(fù)合包覆法。 3. 3. 1無機包覆法 以無機材料為基材,通過適當(dāng)?shù)氖侄?,使之沉積于紅磷微粒表面,形成無機包覆紅磷的方法稱為無機包覆法。無機材料通常為Al(OH)3,Mg(OH)2,Zn(OH)2等。典型的無機包覆法是將紅磷懸浮于含Al2(SO)3的水溶液中,加人NaOH,調(diào)節(jié)pH值在6~8范圍內(nèi),使生成的Al(0H)3沉積在紅磷表面形成均一而致密的保護層,最后水洗、干燥、完成處理過程。與普通紅磷相比,無機包覆紅磷在著火點、吸濕性和PH3發(fā)生量等方面都得到了不同程度的改善。但由于其囊材為無機材料,當(dāng)其用于聚合物阻燃時,仍存在著與樹脂相容性差、著火點提高不多、仍有一定量的PH3釋放出來等缺陷。 目前有人提出紅磷用欽、鈷酸鹽包覆。如日本化學(xué)工業(yè)公司申請的一份專利,用水合鈦——鈷氫氧化物包覆紅磷。據(jù)稱可將紅磷的PH3發(fā)生量降到0.05 mg/g以下。 3. 3. 2有機包覆紅磷法 有機包覆紅磷,早期采用石蠟,抑制紅磷與水分的接觸。但包膜的機械強度、熱強度差,稍有沖擊或受熱就容易剝離,穩(wěn)定性不理想。 目前有機包覆法普通采用熱固性樹脂界面聚合或原位聚合的方法包覆紅磷。 蜜胺——甲醛樹脂包覆以其固化速度快、包膜的拉伸強度、壓縮強度高,耐水性和耐酸堿性強被廣泛采用。 蜜胺——甲醛樹脂原位聚合包覆紅磷的方法一般由三步組成:首先,將紅磷粉末均勻分散在水體系中,形成紅磷懸浮液。其次,制備蜜胺一甲醛預(yù)聚物。這種預(yù)聚物是經(jīng)過經(jīng)基化的,可溶于水中。最后,將紅磷懸浮液與蜜胺——甲醛預(yù)聚物混合加熱,使蜜胺——甲醛樹脂進一步交聯(lián)固化在紅磷表面。紅磷的膠囊形成速度取決于混合溶液的溫度和pH值。 包覆紅磷的溫度一般控制在60℃~80℃,pH值在4.0~6.5范圍內(nèi)。可用電子顯微鏡觀察膠囊是否形成(通常需要大約1h可獲得滿意的包覆紅磷)。包覆過程完成后,將溫度降到室溫,調(diào)pH值近中性,最后真空干燥或噴霧干燥得到粉末狀包覆紅磷。 有機包覆紅磷的突出優(yōu)點是PH3發(fā)生量少,產(chǎn)品著火點高,與樹脂的相容性好;不足之處是:吸濕性強,對聚合物制品的電氣絕緣性能影響較大。 3. 3. 3無機——有機包覆紅磷 鑒于無機或有機包覆紅磷各有利弊,日本、西歐的一些**公司相繼提出了無機——有機復(fù)合包覆法。 復(fù)合包覆法是在無機包覆紅磷的基礎(chǔ)上選擇恰當(dāng)?shù)母叻肿硬牧蠈⒛也倪M行再次包覆,它是迄今為止的紅磷改性方法中最為理想的方法。 類似于單層包覆,復(fù)合包覆材料一般選擇A1(OH)3或Zn (OH)2等為無機層,酚醛樹脂、蜜胺——甲醛樹脂或環(huán)氧樹脂為有機層。例如日本磷化學(xué)工業(yè)公司主張先用A1(OH)3或Zn (OH)2作**層包覆,再用熱固性樹脂作第二層包覆。日本化學(xué)工業(yè)公司提出采用A1(OH)3,其他金屬氫氧化物等和有機包覆劑作三層包覆紅磷等等。 4.紅磷阻燃劑應(yīng)用 據(jù)報道,日本80年代中期,紅磷阻燃劑的年使用量已達到200 t~250 t,從表1可以看出,包覆紅磷的適應(yīng)性強,應(yīng)用范圍廣。紅磷阻燃劑于要使用于熱固性樹脂,尤其是環(huán)氧樹脂的阻燃化、德國、美國和日本等國家已利用包覆紅磷作為添加型阻燃劑,合成了氯綸、粘膠纖維、腈綸、滌綸、尼龍和丙綸等阻燃纖維,從而紡制出各種阻燃紡織品,從根本上解決了合成纖維紡織品的阻燃問題。 表1包覆紅磷阻燃劑的用途 5.結(jié)束語 包覆紅磷阻燃劑既可看成是高濃度的磷系阻燃劑,又可看成是穩(wěn)定的無機阻燃劑。它正以高效、價廉、無毒的特點嶄露頭角,為了更好地發(fā)揮該阻燃劑的作用,可考慮加入其它協(xié)同阻燃劑,提高阻燃性能和降低成本。包覆紅磷阻燃劑經(jīng)過十多年的研究開發(fā),已廣泛應(yīng)用于合成樹脂和橡膠。我國紅磷阻燃劑的應(yīng)用剛起步,希望這種新型阻燃劑能夠更好地為三大合成材料工業(yè)服務(wù)。包覆紅磷阻燃劑的研究和應(yīng)用作者/吳勇 滅火器年檢/消防檢測/消電檢/消防維保/消防評估文章 連日來,本市開展的整頓城市環(huán)境活動不斷深入,取得了諸多效果。尤其值得一提的是,人們居住環(huán)境的雜物清理,確實是一舉多得。 那些留著無用棄之可惜的舊家什、紙箱以及積存的雜物等,你說用不著,不定什么時候能用上。說起來,也似乎有道理:如果住到雙氣的單元房里,誰會存這些破爛呢?殊不知,這正是隱患所在,且不說良好的環(huán)境意識需要從一人一事做起,就其伙樓大院的居住環(huán)境本身條件而言,磚木結(jié)構(gòu)的舊式建筑耐火等級... 3月29日凌晨3時許,河南省焦作市個體經(jīng)營的天堂音像俱樂部發(fā)生特大火災(zāi),造成74人死亡,這起火災(zāi)再一次給人們敲響警鐘。4月2日,公安部召開緊急電話會議做出部署,要求各地認(rèn)真吸取焦作“3·29”特大火災(zāi)事故的教訓(xùn),舉一反三,堵塞漏洞。連日來,市公安消防局周密部署,集中警力對全市公共娛樂場所開展了拉網(wǎng)式消防安全專項大檢查。嚴(yán)查娛樂場所火災(zāi)隱患據(jù)了解,目前本市共有影像廳、卡拉OK歌舞廳、洗浴、臺球... 火災(zāi),是人們所不希望發(fā)生的。但是,面對一起起火災(zāi)的慘痛事實,人們是無法回避的,它就像人們心頭的警鐘不停地在敲響著。 1998年全國十大火災(zāi) 據(jù)公安部消防局統(tǒng)計:1998年,全國共發(fā)生特大火災(zāi)78起,致死117人,傷237人,直接財產(chǎn)損失2.7億元。其中十起特大火災(zāi)最為突出,多數(shù)發(fā)生在賓館、商廈、家具城及易燃易爆單位等。1998年1月3日2時15分,吉林省通化市東珠賓館發(fā)生火災(zāi),造成24人死亡... 不久前,《今晚報》刊登一則報道,一居民家中因燃氣安裝施工人員工作疏忽導(dǎo)致火災(zāi)險情發(fā)生,并造成了一定的損失,事后這家居民雖然得到了有關(guān)責(zé)任單位的經(jīng)濟補償,但是該居民心里仍然后怕萬分,因為要是真出了人命關(guān)天的大事,是經(jīng)濟補償所不能彌補的。 聯(lián)想到北京有一家居民三口人到飯館吃飯,由于卡式爐燃氣泄漏瞬間爆燃,造成這家**的女兒毀容燒傷;本市小學(xué)生李娜參加《花木蘭》排練演出被嚴(yán)重?zé)齻两襁€在國外治療... 不久前,在天津港集裝箱碼頭??康摹叭缫馊碧栘涊喩?,本市消防官兵進行了一場驚心動魄的海上撲火戰(zhàn)斗。 機艙夜半突起火 去年12月1目23時30分許,在天津港集裝箱碼頭21段??康摹叭缫馊碧柤b箱貨輪機艙起火。該貨輪隸屬山東省煙臺海運總公司,于1995年從德國購買,總噸位6577噸,發(fā)生火災(zāi)時船上共載有240個集裝箱。當(dāng)時,該貨輪機艙電機員發(fā)現(xiàn)煙道超溫報警器報警,于是停爐檢查,將噴油嘴進行清洗... 昨天下午2時許,位于本市南開區(qū)復(fù)原路上的本市**中心醫(yī)院Y字形大樓十五層內(nèi)一病房發(fā)生“火警”,頓時,—場動人心魄的“消防自救行動”展開。“鈴……”首先發(fā)現(xiàn)“火警”的醫(yī)務(wù)人員張某在使用電話報警后,又迅速在附近處敲開墻壁上的報警裝置,拉響了火災(zāi)報警器。這時,大樓內(nèi)的消防控制中心聞訊后,一面快速向市公安消防局119指揮中心報警,一面果斷處置,通知變配屯室、消防水泵房和相關(guān)后勤部門立即做好淮備,同時... 10月21日下午,在本市民園體育場舉行的**屆公安文化宣傳周暨“抓基層、打基礎(chǔ),苦練基本功”訓(xùn)練成果匯報演練現(xiàn)場,公安消防技能演練格外引人注目?!?19”亮劍迎戰(zhàn)濃煙烈少火文來源于首先表演的是起重、破拆、堵漏技能演練科目。起重,是搶險救援常用手段。現(xiàn)在消防隊員操作的是高壓起重氣墊,它具有攜帶方便、展開迅速、適用性強、安全可靠的特點,可適應(yīng)各類大型機械無法深入的現(xiàn)場,對48噸以內(nèi)的重物快速起重... 干粉滅火器壓力每月檢查一次,主要檢查瓶體外觀有無損傷變形,如壓力表指針低于綠區(qū)時應(yīng)立即送檢加壓充裝。新購的干粉滅火器瓶體出廠5年要做水壓測試,之后每隔2年水壓測試。干粉滅火器的瓶體使用期限為10年,到期報廢,另外,根據(jù)相關(guān)消防規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn),滅火器要每年送到專業(yè)滅火器年檢機構(gòu)進行檢測維護。一、干粉滅火器多少時間檢查一次1、干粉滅火器外觀檢查應(yīng)每月檢查一次,主要檢查壓力表,若壓力表指針低于... 放火,是犯罪分子為了達到某一目的而故意燒毀公私財物的行為,是導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的重要原因之一。隨著市場經(jīng)濟的建立,公私財物的復(fù)雜性、交叉性以及人員流動性的進一步加大,放火者往往不僅是以放火為目的,而是毀痕滅跡,掩蓋其殺人、盜竊、搶劫和報復(fù)等罪行。它的發(fā)生,不僅直接影響了國家、集體或個人的財產(chǎn),而且危及人民生命和公共安全,擾亂社會治安。因此,準(zhǔn)確認(rèn)定放火案已成為目前消防部門亟待解決的問題。由于火災(zāi)本... 記湖南省張家界市永定區(qū)四都坪村黨支部書記廖亞萍文/顏雨彬圖/吳杰大爺,您家冬天取暖用的是電火還是炭火?出門時記得滅火、.關(guān)氣、斷電....”12月4日,在湖南省張家界市永定區(qū)四都坪村,一群村寨網(wǎng)格員正在開展冬季防火宣傳。走在最前面的是“80后”村支書廖亞萍,她也是***非物質(zhì)文化遺產(chǎn)桑植民歌的傳承人。自2015年開始從事消防志愿服務(wù)工作以來,她一直致力于用一首首優(yōu)美動聽的民歌傳播“消防聲音”... 據(jù)統(tǒng)計,我國1990年—1997年,由電氣引起的火災(zāi)9萬余起。占火災(zāi)總起數(shù)的27.7%,直接財產(chǎn)損失近30億元。占火災(zāi)總損失的36.7%.其中近10年來在我國發(fā)生的最慘重的一場火災(zāi)是電氣照明火災(zāi).即新疆克拉瑪依市友誼館舞臺燈光烤著可燃性幕布引起的火災(zāi),死亡325人。而在北京發(fā)生的最慘重的一場火災(zāi)也是電氣照明火災(zāi),即北京隆福商業(yè)大廈日光燈鎮(zhèn)流器線圈短路引起的火災(zāi),損失2000余萬元。因此,對電... 記河南省南陽市高丘鎮(zhèn)黑虎廟小學(xué)校長張玉滾文/張珊珊在河南省南陽市鎮(zhèn)平縣高丘鎮(zhèn)黑虎廟村,有一位扎根深山21年的“消防園丁”。他甘守清貧默默耕耘,是孩子們的安全衛(wèi)士,也是村里的消防宣傳員,為“山里娃”的消防安全撐起了一片天。他就是黑虎廟小學(xué)校長張玉滾,曾榮獲“時代楷?!薄案袆又袊?018年度人物”“全國優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”“全國先進工作者”等稱號。作為黨的二十大代表,今年11月他又被應(yīng)急管理部評為第六... 滅火器加壓操作規(guī)程一、嚴(yán)格依照國家或消防行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,按照滅火器充裝工藝流程,做好加壓工作。二、做好滅火器加壓前的準(zhǔn)備,檢查充裝設(shè)備的電、油、氣、水各部件有無異常,明確無誤之后,嚴(yán)格遵循充裝設(shè)備使用規(guī)程操作。三、查驗充氣瓶連接部件是否穩(wěn)固、密封,氣瓶瓶體壓力表要精確。四、加壓充裝劑量要遵循國家或消防行業(yè)規(guī)范,沖壓泵內(nèi)壓力不可超過17Mpa,鋼瓶的充填指數(shù)不可大于0.67。五、加壓后的鋼瓶應(yīng)... 北京華陽德林消防工程師介紹,滅火器也有使用期限,過期失效的滅火器必須及時送檢維修。滅火器瓶體充滿化學(xué)物質(zhì),長期缺乏維修保養(yǎng)或生銹,筒體會腐蝕,在滅火時,瓶體會因為承受不住噴出的壓力而可能發(fā)生暴炸危險。尤其是干粉、二氧化碳、泡沫等滅火器都存在過期隱患。此外,過期滅火器還在需要滅火的時無法正常噴出滅火劑。華陽德林消防工程師指出,過期滅火器存在安全隱患,每年要定期維修年檢,以免滅火劑失效、受潮或者... 近年來,廣西壯族自治區(qū)消防救授總隊大力加強基層消防治理體系建設(shè),特別是在今年全國基層消防力量建設(shè)工作會議后,強力推進基層消防力量建設(shè),在鄉(xiāng)鎮(zhèn)政服專.職消防隊、基層消防工作站的事業(yè)編制人員絕對數(shù)量增長和落編定崗等方面取得新突破,填補了基層消防監(jiān)管力量空白,提升了基層滅火救授效能,為自治區(qū)鄉(xiāng)村振興工作營造了良好的消防安全環(huán)境。立足需求補短板長期的火災(zāi)防控和應(yīng)急救援實踐表明,消防工作的重心和薄弱點... |