什么叫微胶囊化红磷?及应用
时间:2012-09-21 阅读:1388
何谓微胶囊化红磷?
微胶囊化红磷是用化学聚合方法在红磷表面包覆了一层有机树脂的阻燃剂。经过这层有机树脂的包覆,原始的无机红磷就由亲水性变为亲油性,与其它树脂的相容性、耐迁移性、吸湿性、耐热性等性能便得到大大改善。
微胶囊化红磷与普通红磷的区别
微胶囊化红磷与普通未包覆红磷性能比较(参考数据)
性能指标 | 微胶囊化红磷 | 红磷 |
吸湿量(%) | 1.2 | 10.5 |
自燃温度(℃) | 300—350 | 210 |
PH值变化 | 0.8 | 3.5 |
磷化氢释放量—在空气中(ug/g) | ﹤1 | 18 |
磷化氢释放量—在水中(ug/g) | ﹤12 | 485 |
迁移或渗出 | 无渗出 | 有渗出,且迁移到表面形成油腻状酸性物质 |
粒径(红磷粉) | 细,≥500目 | 粗,≤150目 |
制件的尺寸稳定性 | 好 | 差(远期效应) |
红磷作为阻燃剂,存在下述缺点:
1)红磷在空气中很容易吸收水分,生成H3PO4,H3PO3,H3PO2等物质,使制品表面被腐蚀而失去光泽和原有的性能,并慢慢向内层深化;
2)红磷与树脂的相容性差,不仅难以分散,也会导致合成材料的性能下降;
3)红磷*与空气接触,在生成磷的含氧酸的同时,会放出剧毒的PH3气体,污染环境;
4)红磷的吸湿性和表面不稳定性对塑料制品的物理性能有不良影响,尤其对弱电元件的漏电性和高压元件的绝缘性影响更甚;
5)红磷易被冲击所引燃,干燥的红磷粉尘具有燃烧及爆炸危险;
6)红磷的深紫红色易使被阻燃的制品着色。上述缺点严重限制了红磷的直接应用。因此,红磷作为阻燃剂,只有经过表面处理后才有实际的应用价值。
微胶囊化技术微胶囊技术用于阻燃剂方面,可以显著地改进某些阻燃剂的一些缺陷,如兼容性差、易吸糊、易氧化、热稳定性差等。
微胶囊化对于阻燃剂来说,其作用有:
1)可将气态、液态阻燃剂微胶囊化变为固态阻燃剂,直接与聚合物材料进行共混加工;
2)根据阻燃基料的种类来选择合适的囊材,使得该囊材包覆的阻燃剂加入后增加阻燃剂与聚合物材料的兼容性,从而减少或消除阻燃剂对聚合物制品物理机械性能的不利影响;
3)减少阻燃剂中的有毒成分在聚合物材料加工过程中的释放量,避免污染环境;
4)减少液体阻燃剂在聚合物材料内部的迁移以及由于液体的挥发而导致聚合物材料中的阻燃剂损失;
5)掩蔽阻燃剂的刺激性臭味,改变其色泽,改变阻燃剂的密度、容积等特性;
6)保护活性组分免受气侯等环境条件的影响和外界的破坏,以延长贮存期。
目前,国外已将微胶囊阻燃剂广泛应用到化纤织物、ABS树脂、聚丙烯、聚乙烯、涂料等的阻燃材料中。阻燃剂微胶囊化的制备原理是,将阻燃剂在机械搅拌和分散剂的作用下,迅速均匀悬浮在液相中,用合适的囊材在其表面,通过物理或化学的方法,形成微米级厚度的致密囊壁,使阻燃剂免受外界环境如热、光、氧气、水汽、酸、碱等的影响。
对阻燃剂微胶囊来说,囊壁可耐聚合物加工的高温和压力,且不能与包裹的阻燃剂发生化学反应,当制品一旦遇火受高热时,囊壁能立即熔融破裂,从而释放阻燃剂,达到阻燃的目的。红磷经微胶囊化处理后,一是可克服红磷性能上的上述缺点,消除红磷在贮运、材料加工过程中的隐患;二是白度化,淡化红磷的颜色,拓宽红磷的应用范围;三是可改善与基材的相容性,减小对基材力学性能的影响;四是可通过对囊材的选择,实现多种阻燃剂的复配,提高阻燃抑烟效能。
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