反应型含磷阻燃剂简介


阻燃聚合物材料已经广泛应用于建筑、电子电器和交通等领域,并且需求量呈现不断上升的趋势。采用阻燃剂来降低聚合物的可燃性是制备阻燃聚合物材料的主要方法之一。调查结果表明,2009年全球阻燃剂产量突破170万吨,并保持6.1%的年增长速度,预计到2014年将达到200万吨,我国在2010年阻燃剂的使用量就已经达到了10.6万吨。因此,阻燃剂的制备和应用研究已经成为材料领域研究的热点之一。
根据阻燃元素的不同,阻燃剂可分为卤、氮、锑、硼、镁和磷等阻燃剂体系。由于碳卤键的键能比较大,高温条件下含卤阻燃剂在气相释放自由基,捕获促进燃烧进行的H·和OH·,中断燃烧过程中的自由基链锁反应,从而达到抑制燃烧的目的。但是,含卤阻燃剂燃烧时会产生腐蚀性物质和大量的有毒气体,对环境和人体造成极大的危害,因而其未来的发展受到了很大的限制。因此,人们将目光逐渐转移到无卤阻燃剂。含磷阻燃剂是一类重要的、具有广阔应用前景的无卤阻燃剂。聚合物材料中加入少量的含磷阻燃剂,就能达到很好的阻燃效果。根据阻燃剂和阻燃基材的关系,含磷阻燃剂可分为添加型和反应型两大类。前者是在被阻燃基材(一般为高聚物)的加工过程中加入磷或其化合物,以物理方式分散于基材中而赋予基材以阻燃性,多用于热塑性高聚物。后者是在基材制造过程中引入能参与反应的含磷组分,它们或者作为合成高聚物的单体,或者作为交联剂而参与化学反应,最终成为高聚物的结构单元而赋予高聚物阻燃性,多用于热固性高聚物[3]。但添加型阻燃剂通常需要添加的量大,一般要加入20%~40%(质量分数,下同)的量才能得到良好的阻燃效果,而且与聚合物的兼容性较差,在应用时容易从涂膜表面析出,降低聚合物的力学性能。因此,反应型含磷阻燃剂就成为阻燃材料的研究热点。