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(diǎn)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(diǎn)，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(jī)磷包覆紅磷系列產(chǎn)品，英國(guó)Albright & Wilson公司產(chǎn)品，以及美國(guó)、德國(guó)等國(guó)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(shí)用化階段。我國(guó)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(wú)鹵化發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)阻燃劑高效、低毒、低煙的要求，使紅磷這一可單獨(dú)使用的高效無(wú)鹵阻燃劑越來(lái)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(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型高效、無(wú)毒、添加型阻燃劑。 2.紅磷阻燃劑的阻燃機(jī)理 包覆紅磷在聚合物燃燒時(shí)，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(jī)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(qiáng)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(shí)，紅磷的熱解產(chǎn)物PO·自由基進(jìn)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(jìn)行表面處理 在實(shí)際應(yīng)用中，紅磷不能直接使用，因?yàn)椋?/span> 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(dòng)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(shí)產(chǎn)生的含氧酸也會(huì)腐蝕加工設(shè)備。 3.1.2紅磷與樹脂的相容性差，而且會(huì)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(lái)困難，也會(huì)導(dǎo)致合成材料的性能下降。 3.1.3紅磷長(zhǎng)期與空氣接觸，在生成磷的含氧酸的同時(shí)，會(huì)放出劇毒PH3氣體，污染環(huán)境。 3.1.4紅磷的吸濕性，對(duì)弱電元件的漏電性、高壓元件的絕緣性帶來(lái)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(wú)法解決吸濕性腐蝕性問(wèn)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(lái)的新方法。其原理是通過(guò)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(wú)機(jī)、有機(jī)保護(hù)膜，將紅磷微粒“包裝”起來(lái)，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(wú)機(jī)包覆法，有機(jī)包覆法，無(wú)機(jī)一有機(jī)復(fù)合包覆法。 3. 3. 1無(wú)機(jī)包覆法 以無(wú)機(jī)材料為基材，通過(guò)適當(dāng)?shù)氖侄?，使之沉積于紅磷微粒表面，形成無(wú)機(jī)包覆紅磷的方法稱為無(wú)機(jī)包覆法。無(wú)機(jī)材料通常為Al(OH)3,Mg(OH)2,Zn(OH)2等。典型的無(wú)機(jī)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(hù)層，最后水洗、干燥、完成處理過(guò)程。與普通紅磷相比，無(wú)機(jī)包覆紅磷在著火點(diǎn)、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(wú)機(jī)材料，當(dāng)其用于聚合物阻燃時(shí)，仍存在著與樹脂相容性差、著火點(diǎn)提高不多、仍有一定量的PH3釋放出來(lái)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(qǐng)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(jī)包覆紅磷法 有機(jī)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(jī)械強(qiáng)度、熱強(qiáng)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(jī)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(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度高，耐水性和耐酸堿性強(qiáng)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(guò)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(jìn)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)?？捎秒娮语@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(guò)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(jī)包覆紅磷的突出優(yōu)點(diǎn)是PH3發(fā)生量少，產(chǎn)品著火點(diǎn)高，與樹脂的相容性好;不足之處是：吸濕性強(qiáng)，對(duì)聚合物制品的電氣絕緣性能影響較大。 3. 3. 3無(wú)機(jī)——有機(jī)包覆紅磷 鑒于無(wú)機(jī)或有機(jī)包覆紅磷各有利弊，日本、西歐的一些**公司相繼提出了無(wú)機(jī)——有機(jī)復(fù)合包覆法。 復(fù)合包覆法是在無(wú)機(jī)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(jìn)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(wú)機(jī)層，酚醛樹脂、蜜胺——甲醛樹脂或環(huán)氧樹脂為有機(jī)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(jī)包覆劑作三層包覆紅磷等等。 4.紅磷阻燃劑應(yīng)用 據(jù)報(bào)道，日本80年代中期，紅磷阻燃劑的年使用量已達(dá)到200 t～250 t，從表1可以看出，包覆紅磷的適應(yīng)性強(qiáng)，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(guó)、美國(guó)和日本等國(guó)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(wèn)題。 表1包覆紅磷阻燃劑的用途
5.結(jié)束語(yǔ) 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(wú)機(jī)阻燃劑。它正以高效、價(jià)廉、無(wú)毒的特點(diǎn)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(guò)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(guó)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(cè)/消電檢/消防維保/消防評(píng)估文章 因而，家庭生活中的火患不可忽視，易燃性臟物不必置放在陽(yáng)臺(tái)上；夏天，在陽(yáng)臺(tái)上引燃蚊香片后，要立即將其滅掉；驅(qū)蚊花露水、啫哩、浴囘室鏡子等物件；4月11日，南京玄武區(qū)一幢高層住宅4層住戶在陽(yáng)臺(tái)晾干的褥子被樓上住戶丟下的煙蒂引燃 從春天再出發(fā)，新時(shí)代囘開啟新征程，新使命呼喚新作為。沐浴著全國(guó)兩囘會(huì)的春風(fēng)，全體消防人從春天再出發(fā)，在消防改革與發(fā)展的道路上砥礪前行，用奉獻(xiàn)擁抱新時(shí)代，用奮斗開創(chuàng)新局面。 新國(guó)標(biāo)規(guī)定提升插座的阻燃工作能力，增加了針焰測(cè)試報(bào)告，新國(guó)標(biāo)插座的變化和特別之處規(guī)定針焰用火與插座觸碰三十秒鐘后不起燃，或是起燃后三十秒后全自動(dòng)滅掉，才算達(dá)標(biāo)。 書寫新時(shí)代的新篇章，堅(jiān)持正確的辦會(huì)方向，積極適應(yīng)社團(tuán)改革新形勢(shì)，自覺(jué)擔(dān)負(fù)起新時(shí)代賦予的新使命，扎實(shí)推進(jìn)各項(xiàng)工作和自身建設(shè)，為服務(wù)和促進(jìn)新時(shí)代消防事業(yè)發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)。 電動(dòng)車火災(zāi)的預(yù)防措施：買車要看品牌查裝置。消費(fèi)者在購(gòu)囘買電動(dòng)囘車時(shí)，要注意選擇具有生產(chǎn)許可證，市場(chǎng)知名度較高、知名品牌的電動(dòng)囘車，預(yù)防電動(dòng)車火災(zāi)同時(shí)注意查看電動(dòng)囘車是否具備欠壓、過(guò)流功能和短路保護(hù)功能。 熱得快”易變成火災(zāi)安全隱患，熱得快”為何非常容易變成火災(zāi)安全隱患？熱得快使用事項(xiàng)要牢記 引發(fā)火災(zāi)悔晚已。一是產(chǎn)品品質(zhì)的拙劣。很多家電產(chǎn)品，尤其是小電器，品質(zhì)參差不齊。再售的“熱得快”關(guān)鍵分三類：插電后僅有加溫作用的、水開后可警笛警報(bào)的、遇干燒全自動(dòng)關(guān)閉電源的。 制訂頒布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是消防宣傳的又一關(guān)鍵創(chuàng)新。消防宣傳，為民造福；宣傳創(chuàng)新，永無(wú)止盡。它不但彌補(bǔ)了這些方面的空缺，也對(duì)推動(dòng)消防宣傳標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，提高消防宣傳目的性、實(shí)效性實(shí)際意義重特大。為消防宣傳創(chuàng)新點(diǎn)贊 家庭防火注意安全用火用氣。使用液化氣、煤爐等有明火的灶要保持良好的通風(fēng)條件，企業(yè)防火：冬季是用電高峰期，單位要定期檢查電氣設(shè)備安全情況，防止短路、超負(fù)荷用電引起火災(zāi)。校園防火：不在宿舍內(nèi)堆積雜物，及時(shí)清理宿舍的垃囘圾。宿舍的雜物過(guò)多會(huì)阻塞逃生通道，如果火災(zāi)發(fā)生將是很危險(xiǎn)的。 忘不了的，是那出生入死的晝夜奮戰(zhàn)。公囘安消防部隊(duì)雖然并不承擔(dān)森林防火滅火工作，但他們?cè)诰o要關(guān)頭主動(dòng)請(qǐng)纓。大興安嶺-忘不了的記憶，忘不了的，是那心系人民的運(yùn)籌帷幄。大火發(fā)生后，黨中央、國(guó)囘務(wù)囘院高度重視，急災(zāi)區(qū)之所急、想災(zāi)區(qū)之所想、解災(zāi)區(qū)之所難 百舸爭(zhēng)流，破浪者領(lǐng)航；千舤共進(jìn)，奮勇者當(dāng)先。藍(lán)圖已經(jīng)繪就，航道已經(jīng)開通。肩負(fù)重任與使命，直面機(jī)遇與挑戰(zhàn)——“不畏浮云遮望眼”，擼起袖子加油干。這一刻，消防正站在新的歷史起點(diǎn)上，向著春天出發(fā)，砥礪前行，迎接一個(gè)更加輝煌的明天。中國(guó)消防——向著春天出發(fā) 踏著輕快的腳步，新一年的春天，正向我們走來(lái)，這是不同凡響的季節(jié)，又是一個(gè)播撒希望的季節(jié)。 回首處，諸多輝煌。一年的辛勤耕耘... 又屆喜慶歡樂(lè)季，年味漸濃，不禁想起兒時(shí)背誦的王安石的詩(shī)句：“暴竹聲中一歲除，春風(fēng)送暖入屠蘇。千門萬(wàn)戶曈曈日，總把新桃換舊符”。歡慶時(shí)節(jié)勿忘消防安全，大人們備年貨、掛燈籠、貼春聯(lián)，孩子們穿新衣、放鞭炮、收壓歲錢，好一派歡樂(lè)祥和的過(guò)年景象。 消防安全涉及千家萬(wàn)戶，事關(guān)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。黨中央、國(guó)囘務(wù)囘院高度重視包括消防在內(nèi)的公共安全工作。消防安全需要全民參與，習(xí)囘近囘平總囘書囘記指出：“要把公共安全教育納入國(guó)民教育和精神文明建設(shè)體囘系，加強(qiáng)安全公益宣傳，動(dòng)員全社會(huì)的力量... 生命是珍貴的，也僅有一次，為消防代言，便是為性命代言。在令人矚目的黨的十囘九囘大獲勝舉辦之時(shí)，一場(chǎng)場(chǎng)有關(guān)“全民消防我代言”的大中型慈善活動(dòng)已經(jīng)中國(guó)各省精彩紛呈現(xiàn)身。主題活動(dòng)致力于啟動(dòng)各界人士進(jìn)一步關(guān)注消防、學(xué)習(xí)培訓(xùn)消防、參加消防，進(jìn)一步提高全民的消防安全素養(yǎng)和觀念。這也是2021囘年119消防安全宣傳策劃月主題活動(dòng)的關(guān)鍵內(nèi)容。 高層建筑火災(zāi)多為“立體燃燒”，消防救援難度很大。今年以來(lái)，倫敦、迪拜接連發(fā)生高層建筑火災(zāi)，造成重大損失和影響。高層建筑消防安全重在防范，數(shù)據(jù)顯示,目前我國(guó)百米以上超高層達(dá)6800余幢,數(shù)量居世界第壹； 蹈火者的風(fēng)采，服務(wù)人民，是他們堅(jiān)實(shí)的工作導(dǎo)向。他們堅(jiān)持全心全意為囘人囘民囘服囘務(wù)，始終以人民的利益為重，與人民群眾同呼吸、共命運(yùn)、心連心。無(wú)論是日常的防火檢查、宣傳教育，還是危急的滅火救援、搶險(xiǎn)救災(zāi)、社會(huì)救助，抑或是重大消防安保、重大專項(xiàng)行動(dòng)，他們想人民之所想，急人民之所急，滿腔熱忱、赤膽忠心。 |
