无甲醛阻燃剂的种类及其在棉织物上的应用
谢丹芸
（东华大学，应化1101）
摘要：无甲醛阻燃剂根据其是否含有某些特殊元素，主要可分为五类，分别是磷系无甲醛阻燃剂，氮系无甲醛阻燃剂，硅系无甲醛阻燃剂，磷-氮（磷-硅、磷-氮-硅）协同阻燃剂和其它无甲醛阻燃剂。这类阻燃剂已逐步在棉织物上得到了应用，目前协同阻燃剂已成为研究热点，前途光明。
关键词：无甲醛；阻燃剂；棉织物；协同作用；种类；应用
Thespecies and applications of formaldehyde-free flame
retardant for the Cotton Fabric
XIE Danyun
(DongHua university，class1101 ofApplied Chemistry)
Abstract：Dependingon whether Contain certain special elements ，formaldehyde-freeflame retardantare divided into five categories includephosphorusformaldehyde-free flame retardant，nitrogen-based formaldehyde-free flame retardants, silicon formaldehyde-free flame retardant, synergistic flame retardants and other formaldehyde-free flame retardant .Those have gradually been applied on theCotton Fabric. Currently synergistic flame has become a central issue, and have a very bright future .
Key words：Formaldehyde-free；Flame retardants；Synergy ；Species；Applications
前言：
棉织物以其优异的物理机械性质，高透气透湿性，抗静电性，手感自然，穿着舒适，来源广泛，经济实惠二受到人们的欢迎。但是棉纤维属于易燃纤维，存在潜在的可燃性，而由棉织物引发的火灾已严重影响了人们的生命财产安全。发展阻燃技术，开发和应用阻燃材料是控制和预防火灾的有效措施。目前, 纯棉织物的耐久阻燃整理主要有两种工艺:以四羟甲基氯化膦( THPC)为阻燃剂的英国Proban工艺和以Huntsman (原汽巴精化)公司的N-羟甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺( Pyrovatex CP)为阻燃剂的工艺。但是, 这两者在整理和服用过程中都存在甲醛问题。甲醛是一种无色的刺激性气体，可经呼吸道吸收，对人们的身体健康有极大的危害，目前，美国工业卫生学家会议（ACGIH）、职业安全与保健管理局（OSHA）将甲醛列为致癌物。随着国际上对生产场所和纺织品上游离甲醛含量限制法规的实施, 人们日益重视研究低甲醛、无甲醛阻燃剂。
1无甲醛阻燃剂的种类
无甲醛阻燃剂的种类根据其是否含有某些特殊元素，主要可分为五类，分别是磷系无甲醛阻燃剂，氮系无甲醛阻燃剂，硅系无甲醛阻燃剂，磷-氮（磷-硅、磷-氮-硅）协同阻燃剂和其它无甲醛阻燃剂。
1.1磷系无甲醛阻燃剂
磷系阻燃剂是一类阻燃性能良好的阻燃剂,也是阻燃剂中最重要的一种，含磷无甲醛阻燃剂磷在很早之前就已经有了。在发生火灾的时候，磷系无甲醛阻燃剂不会产生有毒的物质。根据组成和结构的不同,含磷阻燃剂又分为有机磷系、无机磷系阻燃剂两类。
1.1.1有机磷系阻燃剂
有机磷系阻燃剂的研究主要包括磷酸酯、缩聚磷酸酯、有机磷酸盐、氧化磷
和磷杂环化合物。其中的缩聚磷酸酯类阻燃剂由于具有相对分子质量大,磷含量高, 与聚合物基材相容性好, 耐迁移, 耐挥发,阻燃效果持久等优点而得以广泛应用, 同时由于酚醛聚合物主链上含有大量芳基, 在燃烧时可缩合成芳构型碳, 成炭率高达60.4%, 从而越来越多地被国内外的专家学者们用于阻燃剂的研究,将其与磷酸酯及其衍生物一起用来阻燃并取得了较好的阻燃效果。该类阻燃剂大多为酚类阻燃剂，国内外已相继研制出了间苯二酚双（二苯基磷酸酯）、对苯二酚双（二苯基磷酸酯）、双酚A(二苯基磷酸酯)等低聚磷酸酯阻燃剂。低聚磷酸酯类化合物是一类很有发展前途的磷系阻燃剂。
黄东平等合成了一种有机磷系新型芳香族低聚磷酸酯阻燃剂双酚AP（二苯基磷酸酯）（BAPDP）：
分子中含有较多的苯环，增强了分子的刚性，强化了化合物的耐热性和阻燃性能。同时，由于芳香族化合物组成元素中C/H 值相对较大，成炭率一般都比较高，它们通过在材料表面形成相互联结的炭层来发挥阻燃效果。将其加入到PC/ABS（3∶1）材料中，材料的阻燃性能明显提高。
谢飞等合成了一种新型膨胀型阻燃剂（CA），将其与聚磷酸铵（APP）等复合用于聚乙烯阻燃，并应用两类金属络合物于阻燃聚乙烯时作为协效剂。CA 的化学结构式:
1.1.2无机磷系阻燃剂
无机磷系阻燃剂主要是红磷、聚磷酸铵( APP)、磷酸二氢铵等磷酸盐。
(1)红磷亦称赤磷, 是红色到紫红色粉末。溶于三溴化磷和氢氧化钠, 不溶于热水、稀酸和有机试剂,微溶于无水乙醇。红磷易燃,且受热时生成极毒的磷化氢,故不能直接作为阻燃剂使用。商品红磷阻燃剂都是经过特殊处理和加有添加剂的。红磷在400~ 450℃时可解聚形成白磷，再在水蒸汽存在下被氧化为五价磷的含氧酸。此类含氧酸在凝聚相中可发挥脱水成炭及覆盖作用。此外, 红磷可延缓某些高聚物在凝聚相的非氧化性裂解。
(2)聚磷酸铵是一种含氮的聚磷酸盐。它是由-P -O-P-链连接而成的长链状化合物。通常简称为APP, 其通式为( NH4 ) n+ 2PnO3n+ 1。当n 足够大时, 可写为( NH4PO3 ) n。按其聚合度可分为低聚、中聚、高聚三种。聚合度愈高溶解度愈小。按其结构形态可分为结晶形和无定形两大类。结晶态聚磷酸铵为水不溶性和长链状磷酸盐。它是白色粉末结晶, 不吸潮, 流动性好, 含氮、磷高, 杂质少, 耐水、耐候性、热稳定性好, 阻燃性能持久。在350℃左右分解放出氨后生成非挥发性磷氧化物或聚磷酸等薄膜, 与空气中氧隔绝而起阻燃作用。
1.2氮系无甲醛阻燃剂
含氮无甲醛阻燃剂受热分解易放出氨气、氮气、深度氮氧化物、水蒸汽等不燃性气体,不燃性气体的生成和阻燃剂分解吸热( 包括一部分阻燃剂的升华吸热) 带走大部分热量, 极大地降低聚合物的表面温度。不燃气体, 如氮气, 不仅起到了稀释空气中的氧气和高聚物受热分解产生可燃性气体的浓度的作用, 还能与空气中氧气反应生成氮气、水及深度的氧化物, 在消耗材料表面氧气的同时, 达到良好的阻燃效果。
含氮无甲醛阻燃剂主要包括三大类: 三聚氰胺、双氰胺、胍盐( 碳酸胍、磷酸胍、缩合磷酸胍和氨基磺酸胍) 及它们的衍生物, 特别是磷酸盐类衍生物。
1.2.1三聚氰胺
三聚氰胺常用于制造膨胀型防火涂料中的发泡成分, 其发泡效果好, 成炭致密。除单独作阻燃剂外, 常用的阻燃品种是与酸反应产生的衍生盐, 如汽巴精化开发出的M系列阻燃剂, 广泛用于PE、PP 以及PVC 塑料等热塑性、热固性塑料等领域; 三聚氰胺与液态磷酸酯合用, 广泛应用于阻燃聚氨酯泡沫材料。
1.2.2双氰胺
双氰胺主要用于制造胍盐阻燃剂, 可以代替三聚氰胺, 或者与三聚氰胺结合。欧洲专利报导双氰胺等比例混合, 添加量5% , 可使聚酰胺达到U L94 V-0 级的阻燃效果, 且这种阻燃剂对材料的撕裂强度影响很小。此外, 双氰胺可以制造木材防火胶。日本专利报导用双氰胺-甲醛-磷酸制成阻燃剂, 用于防火人造板。霍文兰利用甲醛和双氰胺制得了新型的阻燃剂, 并用它对天然纤维进行阻燃处理。结果表明,经处理后的天然纤维氧指数从16提高到31, 并与一定浓度的碱液混合物处理后不影响其柔软性。
1.2.3胍
胍盐除了用作药物、染料中间体外, 常用作纤维素基质材料的阻燃剂, 如木材、纸、纸板等。这类阻燃剂不仅阻燃效果好, 阻燃性能持久, 而且吸湿性较无机阻燃剂小得多, 装饰性能好, 所以广泛应用于制造高档的装饰用木材。除此之外, 还可以在膨胀型防火涂料中作为发泡剂的组分。
1.2.4氰尿酸三聚氰胺盐(MCA)
MCA 是由三聚氰胺和三聚氰酸在一定的温度下, 以水为介质合成的, 是一种添加型的阻燃剂。它无毒无臭无味, 分解温度高( 300℃下很稳定,600℃以上分解) , 不仅阻燃效果好, 而且加工时烟雾小, 与高分子材料相容性好, 无表面迁移现象。主要用于尼龙、PBT、PP、环氧树脂、有机硅、聚氨酯、橡胶等高分子材料的阻燃。其阻燃效果好, 可以和磷、溴、锑系阻燃剂有良好的协同效应, 也可和其他助剂复合使用, 取得良好的阻燃效果。从经济的角度出发, 做尼龙类材料的阻燃效果最明显。文献报导在尼龙6、尼龙66 或他们的共混物中, 添加质量分数为10% 的MCA, 可达到UL94 V-0 级阻燃标准。
1.3硅系无甲醛阻燃剂
硅系阻燃剂因有害性低而成为目前研究的一个热点。按组成和结构可分为无机硅和有机硅阻燃剂。
，兼有补强和阻燃作用, 其阻燃机理是, 当织（1）无机硅阻燃剂主要为SiO
2
物燃烧时形成SiO
覆盖物, 起到绝热和屏蔽双重作用。
2
（2）有机硅系阻燃剂的阻燃机理为: 当织物燃烧时, 有机硅分子中的-Si- O 键形成-S i- C 键, 生成的白色燃烧残渣与碳化物构成复合无机层, 可以阻止燃烧生成的挥发物外逸, 阻隔氧气与基质接触，防止熔体滴落，从而达到阻燃的目。
1.4磷-氮（磷-硅、磷-氮-硅）协同阻燃剂
1.4.1磷-氮协同阻燃剂
含氮磷酸酯阻燃剂由于氮、磷两种元素的协同作用，发烟量小，基本不产生有毒气体，不仅具有良好的阻燃效果，而且可以明显降低阻燃剂的用量，是目前有机磷系阻燃剂发展的趋势。含氮磷酸酯阻燃剂中氮元素主要来自化合物中的胺、二胺和三聚氰胺。
朱广军等采用热法合成了CN-329,以三氯氧磷、季戊四醇、三聚氰胺和水为原料。CN-329 的化学结构式如下：
他们通过实验得到CN-329 的最佳合成方法，并应用于聚乙烯泡沫塑料的阻燃，该阻燃剂性能优良。新型膨胀型阻燃剂CN-329 系以磷、氮为主要组成的阻燃剂，它不含卤素，也不采用氧化锑为协效剂。含有阻燃剂CN-329 的高聚物受热时，表面能生成一层均匀的炭质泡沫层，此层隔热、隔氧、抑烟，并能防止产生融滴，所以具有良好的阻燃性能。新型膨胀型阻燃剂CN-329 具有热稳定性强、相溶性好、耐光、耐久等优点，适用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料的阻燃，是符合环保要求的绿色阻燃剂。
Tsafack等从1-氧基磷杂-4-羟甲基-2，6，7-三氧杂双环［2，2，2］辛烷（PEPA）出发，设计合成了一种笼状磷酸酯三聚氰胺盐，其化学结构如下所示。
此类阻燃剂具有丰富的碳源和酸源，并有效改善了碳源、酸源和气源三者的比例，具有优异的阻燃性。
1.4.2磷-硅协同阻燃剂
磷-硅协同阻燃机理为: 当磷硅阻燃剂使用时, 在高温下, 磷会催化促成炭的形成, 而硅则增加这些炭层的热稳定性，从而发挥磷-硅协同阻燃效果, 并且, 用硅氧烷代替硅烷时，磷-硅的阻燃协同作用得到进一步加强，因为硅氧烷降解
形成的层状二氧化硅阻止了炭层的氧化, 从而提高了炭层的稳定性。
1.4.3磷-氮-硅协同阻燃剂
含氮化合物产生不燃的，无毒的气体，当它们在高温下分解，这些气体不支持材料的燃烧。它们是火焰周围的氧浓度降低至无法维持燃烧。与含磷化合物一起使用，逸出的气体的作用下形成溶胀的保护层。含硅化合物被认为是环境友好的阻燃剂，由于其生成的是对人体无害的物质。此外，它们形成保护氧化硅层和保护聚合物残基在高温下进一步热分解。当阻燃剂含有这三种元素，它们可能产生的协同效应。这样做的原因有协同作用是磷促使炭的形成，和氮产生不燃性气体，形成保护屏障，而硅提升了炭的热稳定性。不幸的是，在过去这类阻燃剂的由于因为它们复杂的合成方法和高昂的成本，未能得到大量采用。但是在中外的一些研究结果中表明，该种阻燃剂的合成已不是什么难题。Zongyue Yang等人研究结果表明，可以通过一步法合成含磷，氮和硅的元素的新型FR 。该反应比之前的工艺简单许多，为该类阻燃剂的量产提供了可能。此外，新的化合物包含三个反应甲氧基。这些甲氧基可被水解成羟基基团，它可以是自聚合或共价结合到在棉纤维上的羟基。
1.5其它无甲醛阻燃剂
还有一些无机化合物也可作为阻燃剂，而且也不会产生甲醛，可以说也是技术成熟而且绿色环保的材料。例如氢氧化镁。
1.5.1氢氧化镁
氢氧化镁发生脱水反应的温度为340 ~490℃ , 当受热时, 氢氧化镁会释放结晶水, 吸收大量热量。在聚合物中可作填料及阻燃剂, 具有阻燃、消烟、填充三个功能, 不产生二次污染, 又能与多种物质产生协同效应, 不挥发, 无毒, 无腐蚀, 价格低,应用广泛。关于其作用机理在80 年代至90 年代初, 国内外学者进行了较深入的探讨。Larry等人在聚丙烯中添加不同含量的氢氧化镁, 分别在N2O-N2 和O2-N2 混合气体中测定其燃烧指数。结果表明: 氧化剂的改变对其影响不大,其阻燃机理在于聚合物燃烧时, 氢氧化镁的分解产物在凝聚相中生成的保护膜抑制了燃烧继续进行。
Hornsby 和Wat son从氢氧化镁脱水的动力学过程、燃烧残余物的热传导性能和氢氧化镁的晶体形貌入手, 通过测量TGA 曲线、烟密度和CO 释放量, 详细研究了氢氧化镁的阻燃机理。认为氢氧化镁的阻燃和抑烟机理主要是由于以下几方面作用: ①受热分解释放出结晶水, 同时吸收大量的热量，从而抑制聚合物材料温度上升, 延缓其热分解并降低燃烧速度；②分解产生的稳定的氧化镁覆盖可燃物表面, 起到一定的隔热作用；③产生的大量水蒸汽降低了气相燃烧区中可燃物的浓度; ④水蒸汽不参与增强CO 释放的水汽反应。
2 无甲醛阻燃剂在棉织物上的应用
由于各种阻燃剂拥有各自的优点，也有各自的缺点，越来越多的阻燃剂开始被整合起来发挥更好的作用，以下就是几种典型无甲醛阻燃剂在棉织物上的应用的介绍。
2.1磷-氮协同阻燃剂在棉织物上的应用
氮-磷协同阻燃剂在棉织物上的应用渐渐增多, 已成为当前研究最活跃的领域之一。邵阿娟、张幼珠等采用聚磷酸铵( APP)单一阻燃剂、聚磷酸铵与三聚氰胺( APP /MEL)二元复配阻燃剂及聚磷酸铵、季戊四醇与三聚氰胺( APP /MEL /PER)三元复配阻燃剂对棉织物进行阻燃整理, 测试结果表明: APP单一阻燃剂处理的棉织物阻燃效果较差；APP /MEL /PER 阻燃效果最好。刘畅、楮劲松等以季戊四醇、三氯氧磷为原料合成了富含酸源、碳源的氧化螺环碳酸酯( SPDPC ),再将其与水合肼、取代苯甲醛反应, 合成了系列化合物2, 4, 8, 10- 四氧杂- 3, 9- 二磷杂螺环[ 5, 5]十一烷- 3, 9- 二氧- 3, 9- 二取代苯甲醛腙, 利用元素分析、FTR、1-HNMR和MS测试技术对其结构进行了表征。目标化合物分子结构对称性高、分子量较大、含多芳构型和磷杂环炭, 热重( TG ) 和差热( DSC )分析结果表明, 具有较高的热稳定性。将这些化合物添加于环氧树脂( E - 44)中进行水平燃烧实验, 当添加质量分数为10% 时, 样条燃烧长度在10~ 20mm之间, 均具有很好的自熄效果; 同时, LO I达到28.7左右, 有较好的阻燃性能。
2.2磷-硅协同阻燃剂在棉织物上的应用
磷-硅协同阻燃体系包括两个方面的内容, 一方面是将磷系阻燃剂与硅系阻燃剂进行复配, 通过阻燃剂之间的相互作用, 产生协同阻燃效果, 另一方面是将磷硅两种元素引入同一分子结构中, 通过元素之间的相互作用, 产生协同阻燃效果。
2.2.1磷系阻燃剂与硅系阻燃剂进行复配
国内外对磷硅复配阻燃体系在棉织物上的应用鲜有报道, 东华大学恒逸研究所的刘丽雅、彭治汉将其自制的阻燃剂SP-03与N-羟甲基-3- (二甲氧基膦酰基)丙烯酰胺(商品名代号FRP-3010 )复配,然后利用浸轧焙烘工艺对棉织物进行阻燃整理。阻燃剂SP-03 与FRP-3010均是具有反应性的有机磷化合物, 在酸质子存在下经高温焙烘, 能与纤维素纤维上的羟基脱水键合, SP-03与棉纤维的反应式如下:
阻燃剂与纤维素的键合直接改变了纤维素高温下热裂解的固有历程, 阻止了左旋葡萄糖的形成, 脱水生成不饱合双键使得纤维分子之间相互交联, 转而演化为难燃的炭化物, 不仅能有效地抑制燃烧的继续进行, 还具有防止阴燃发生的效果。将SP-03 阻燃剂和FRP-3010复配用于棉织物的阻燃整理, 是因为磷硅协同效应比单独使用FRP-3010具有更好的阻燃效果。磷硅复配阻燃体系兼有有机阻燃剂的高效和无机阻燃剂的低烟、无毒功能, 能有效降低成本和减少无机阻燃剂的用量, 改善材料的功能。
2.2.2磷硅两种元素产生协同阻燃效果
有机磷阻燃剂应用于棉织物阻燃整理时, 虽然有良好的耐洗性, 耐久压烫性, 但有些处理过的织物存在断裂强度下降, 变色和产生臭气、有毒性等问题, 而有机硅系阻燃剂是一种新型的无卤阻燃剂, 也是一种成炭型抑烟剂, 还是一种良好的分散剂, 能增加材料间的相容性。有机硅系阻燃剂作为一类高分子阻燃剂, 具有高效、无毒、低烟、防滴落、无污染等特点。但由于价格等问题而限制了它的使用。单独将有机硅阻燃剂应用于棉织物上所获得的阻燃效果大多不够理想, 一般都是通过磷硅协同效应同时将磷和硅两种元素引入同一分子当中, 一方面可以降低有机硅阻燃剂的价格, 另一方面还可以降低有机磷阻燃剂的毒性, 获得阻燃效果更佳的磷硅型阻燃剂。近年来国内报道了一种新颖的用于纯棉织物阻燃整理的含硅磷酸酯阻燃剂, 其特征在于其结构式:
如在纤维素中加入该种阻燃剂, 则纤维素遇火时阻燃剂会分解为含磷酸或酸酐, 后者可使纤维素磷酰化并释放出水, 而磷酰化的纤维素则可转变为炭。由于阻燃剂中的有机硅和有机磷协同效应, 进一步促进成炭, 使其具有较强的阻燃效果, 同时通过硅的作用还可以改善阻燃织物的手感。该阻燃剂分子上由于带有羟基, 可以直接接枝到棉织物上, 使织物获得耐久阻燃。
2.3磷-氮-硅协同阻燃剂在棉织物上的应用
在以前的研究中，总是单独研究磷-氮或者磷-硅最为阻燃剂的效果，也主要是因为磷-氮-硅协同阻燃剂合成确实不太方便，不过现在已经可以实现这一阻燃剂的量产了。Zongyue Yang等人研究结果表明，可以通过一步法合成含磷，氮和硅的元素的新型FR 。含氮化合物产生不燃的，无毒的气体，当它们在高温下分解，这些气体不支持材料的燃烧。它们是火焰周围的氧浓度降低至无法维持燃烧。与含磷化合物一起使用，逸出的气体的作用下形成溶胀的保护层。含硅化合
物被认为是环境友好的阻燃剂，由于其生成的是对人体无害的物质。新的化合物包含三个反应甲氧基。这些甲氧基可被水解成羟基基团，它可以是自聚合或共价结合到在棉纤维上的羟基。此外，它们形成保护氧化硅层和保护聚合物残基在高温下进一步热分解。从多个方便阻止了棉织物的继续燃烧。
3 总结：
由于人们的环保意识逐渐增强，人们开始关注环保问题，关注自己的健康问题。而棉织物是我们生活中必不可少的一部分，倘若棉织物中含有会释放有毒物质，例如含甲醛的阻燃剂，势必会对我们的身体健康产生损害。因此，越来越多的学者将目光放在了无毒阻燃剂的研究工作上，不断改良创新的配方，新的工艺。相信在这一方面的研究必将有光明的前途，绿色健康的无甲醛阻燃剂必然成为日后的主流。
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实验二、织物阻燃整理剂的合成及应用实验 实验目的 掌握硼酸甘油酯及二乙醇基磷酰氯的合成方法，及两种中间体合成硼酸双甘基双二乙醇基磷酰氯的合成方法。 文献综述 近年来，由于城市建筑更为密集，人口密度增大，各种建筑材料、装饰材料用量急剧增大，火灾引起的人员伤亡和财产损失呈上升趋势。火灾已成为最经常、最普遍地威胁公共和社会发展的主要灾害之一。此外，根据数据统计，火灾中的伤亡事故，有80%左右是由于火灾前期材料热解时产生的有毒气体和烟雾使人窒息无法逃生所造成的。因此，在提高材料阻燃性的同时，应尽量减少热裂解或燃烧生成的有毒气体和烟量。研究清洁、高效、与材料相容性好的无卤阻燃剂成为阻燃材料发展的重中之重。 随着各类民用和产业用纺织品的消费量迅速增加，特别是各种室内装饰、舱内装饰织物和床上用品的需求量日益增加，由纺织品引起的火灾也不断增加。本世纪60年代日本、欧美等发达国家对纺织品的阻燃整理提出了要求，并制定了各类纺织品的阻燃标准，我国也制定了相应的阻燃标准、明确提出了阻燃制品的测试方法和技术指标，对纺织阻燃的质量控制提供了保证。在应用方面，从纺织品的种类和适用场所限制非阻燃织物。 四、阻燃机理 1覆盖层理论：阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出，起到阻燃作用。 2不燃气体理论：阻燃剂受热分解出不燃气体，将纤维素分解出来的可燃气体浓度冲淡到燃烧下限以下。 3吸热理论：阻燃剂在高温下，发生吸热反应，降低温度阻止燃烧蔓延。
此外，织物整理后能将热量迅速传出，致使纤维素达不到着火燃烧的温度。 4化学反应论(催化脱水论)：阻燃剂在高温下，作为路易斯酸与纤维素发生反应，使纤维催化脱水炭化，减少可燃气体的产生。 五、阻燃整理方法 1浸轧焙烘法：阻燃整理工艺中应用最广的一种工艺。工艺流程为浸轧-预烘-焙烘-后处理。浸轧液一般由阻燃剂、催化剂、树脂、润湿剂和柔软剂组成，配制成水溶液或乳液进行整理。 2浸渍-烘燥法：又称吸尽法。是将织物在阻燃液中浸渍一定时间后，再干燥焙烘使阻燃液被纤维聚合体吸收。 3有机溶剂法：该法是使用非水溶性的阻燃剂，其优点是阻燃整理时的能耗低。但在实际操作中，要注意溶剂的毒性和燃烧性。 4涂布法：将阻燃剂混入树脂内，靠树脂的粘合作用使阻燃剂固着在织物上。根据机械设备的不同分为刮刀涂布法和浇铸涂布法。 我国纺织品阻燃的发展趋势 1.加强阻燃纤维的开发和研究 目前，以对织物进行后整理而获得具有阻燃性持久及赋予高性能、多功能等特点的阻燃纺织品及其加工工艺是阻燃纤维发展的方向和趋势。但目前我国生产和使用最多的是阻燃整理织物，包括纯棉、纯涤纶、纯毛、涤棉和各种混纺的耐久性阻燃织物和纯棉、粘胶、纯涤纶非耐久性洗涤阻燃织物，阻燃纤维织物的生产和使用量很少，年产量只有100吨左右。随着人民生活与环境条件的不断改善，人们对阻燃纺织品性能要求越来越高，应投入力量和资金加大阻燃纤维的开发。 2.加强阻燃纺织品多功能化的研究 目前多数阻燃纤维或织物仅具有阻燃功能，不能满足某些部门的特殊要求，如阻燃拒水、阻燃拒油、阻燃抗静电，发展阻燃多功能产品势在必行。如在生产方法上采用多种形式相结合，对阻燃纤维织物进行防水、拒油整理；采用阻燃纤维纱与导电纤维交织以生产抗静电的阻燃纤维；利用阻燃纤维与高性能纤维进行混纺交织生产耐高温织物；采用阻燃纤维与棉粘胶等纤维混纺以改善最终产品舒适性并降低成本等。
磷系阻燃剂资源丰富，成本低廉，应用广泛，是很有发展前途的阻燃剂品种。甲基膦酸二甲酯(DMMP)有无色、透明、高效、低毒、使用广泛、成本低廉等优点，可用于PU泡沫塑料、UP、EP。磷系阻燃剂因具有阻燃、增塑双重功能而受到重视，它包括磷酸酯、含卤磷酸酯、复合磷酸酯及其衍生物、多磷酸酯和红磷5种类型，含磷胺类、反应型磷系化合物，特别是磷氮类膨胀型阻燃剂和高分子阻燃剂是非常有前途的阻燃剂。 有机硅系阻燃剂是无毒、耐高温、耐腐蚀的高分子化合物，我国已有几套万吨级装置，有发展高分子有机硅系阻燃剂的条件。 锑系阻燃剂以三氧化锑和五氧化二锑为主，一般用作溴系阻燃剂的协效剂。采用微米化、纳米化、微胶囊化后可减少添加量。 铝、镁系阻燃剂是环保型产品，主要品种为氢氧化铝和氢氧化镁，它们除阻燃作用外还可减少有毒气体和烟雾，但缺点是添加量大，但经偶联剂表而处理后可起到阻燃和填充双重功能，并赋予制品电性能、耐热、耐候和力学性能，因而值得发展。特别是，氢氧化镁是目前发展较快的品种。加强表而改性以进一步提高阻燃性是研究重点。 红磷微胶囊化和红磷/膨胀石墨都是值得发展的品种，现已形成生产能力，今后应提高阻燃效率和扩大生产能力。 我国硼资源丰富，应加大硼酸盐阻燃剂的合成与开发，提高其耐水解稳定性，研究复配技术。
卤系阻燃剂是目前全世界产量很大的阻燃剂，其中以溴系阻燃剂为主。工业上生产的氯系阻燃剂品种较少，主要为氯化石蜡、得克隆、海特酸及其酸酐，硬质聚氨酯泡沫中常用的含氯阻燃剂为三(2-氯异丙基)磷酸酯(TCPP)、磷酸三氯乙酯(TCEP)。 卤系阻燃剂虽然阻燃效果好、市场需求量大，但是卤系阻燃剂燃烧时生成大量的对人体和环境有害的烟、腐蚀性气体和有毒气体。随着全世界范围内环保意识的增强，各国陆续出台各种法规逐步限制和禁止含卤阻燃剂的使用，因此，从长期发展的角度看，无卤阻燃是今后阻燃剂发展的方向。 江西美隆木材保护有限公司是一家以新西兰木材保护工艺技术支持为背景，以国内行业精英为人才基础，以严谨、务实、双赢为经营理念的专业从事木材保护（木材阻燃设备、木材防腐设备、防腐、阻燃、防火、炭化、建材蒸压釜）设备机组、各类木材防腐、阻燃剂的生产和销售的公司。
.分类及作用机理 1.卤系根据燃烧的链反应理论，维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可 作用于气相燃烧区，捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。如含卤阻燃剂，它的蒸发温度和聚合物分解温度相近，当聚合物受热分解时，阻燃剂也同时挥发出来。此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区，卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。一般与三氧化二锑并用。 2.磷系在咼温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝氧气，具有隔 热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃目的。如有机阻磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。 3.氮系受热时分解出不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体的浓度 冲淡到燃烧下限以下。同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用，阻止燃烧的继续进行，达到阻燃的作用。 4.Sb2O3 反应放出H20并生成熔点较低、能够气化的卤化锑，起稀释可 燃性气体的作用。同时他的相对密度较大，覆盖于高分子材料表面隔绝空气，能促进炭化反应，降低燃烧系统的温度，能捕捉燃烧过程中气相里游离的H0.和H.,从而抑制燃烧。实际上三氧化二锑是普遍使用的阻燃剂协效剂，与卤素化物之比以3:1最佳。 5.金属氢氧化物在高温条件下，发生了强烈的吸热反应，吸收燃烧放 出的部分热量，降低可燃物表面的温度，有效地抑制可燃性气体的生成，阻 止燃烧的蔓延。通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更 多的热量，从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性，提高其自身的阻燃能力。 6.硼系产生液相中间物，该中间物可湿润可燃物表面，从而成为隔热 和隔氧的屏障。硼酸锌具有阻燃、抑烟、成炭和防止熔滴生成等多种功能。 7.钼系三氧化钼，钼酸锌是优良的抑烟剂。 8.硅系 9.膨胀型石墨 注明：作用机理分类: a）除热；
阻燃剂：是一类能够阻止塑料引燃或抑制火焰传播的助剂。其作用就是在燃烧过程中抑制或者阻止聚合物材料的燃烧所发生的物理或化学变化的速度。 作用机理： 凝聚相阻燃机理：能够促使高分子在燃烧过程中的交联成炭（促进发生脱水、缩合、环化、交联等反应，增加炭化残渣）则属于凝聚相阻燃。 如：1.提供一层与氧气隔绝的涂层。如磷酸酯类阻燃剂燃烧时生成的磷化物即是隔氧的涂层。 2.产生一种能闷熄火焰的气体。如三氧化二锑，它在PVC中遇到因燃烧发出的HCL时就起反应生成一种闷熄性气体，即锑的氮氧化物。 气相阻燃机理：加入的阻燃剂在材料燃烧的过程中可以捕捉气相中的自由基，一般是属于属于气相阻燃机理。 如：生成可与塑料起反应的游离基，起阻燃作用。它们与塑料的反应产物之燃烧性能极差。 中断热交换机理：将材料燃烧过程中的部分热量带走，从而使材料不能维持热分解温度，因而不能维持产生可燃气体，于是燃烧自熄。 如：吸收燃烧时产生的热量，起冷却减慢燃烧速率的作用。如氢氧化铝，它分子中所含化学缔合水的比例高达34%，这种缔合水在大多数塑料的加工温度下保持稳定，但超过200℃时开始分解，释放出水蒸汽。而且每分解一克分子氢氧化铝，要吸收36千卡热量 纯棉纯麻织物阻燃剂 适用范围：纯棉纯麻织物（如卡其、沙卡、双面绒布、平布等），针织物、毛巾、床单、装饰布、帆布帐篷及纯麻等织物的耐久性织物阻燃整理。
PH值：4-5 扩展范围：用于油田、森林、炼钢工作者所需的三防（防油、防水、防燃）工作服的整理。 外观：无色或淡黄色透明液体 特点：能给织物带来纯棉织物优良的阻燃性能 提示：如果织物在阻燃的基础上加上防水，那么可以采用阻燃剂、防水剂同浴法，互相不冲突。 酒店防火阻燃新型环保阻燃剂 名称：酒店防火阻燃新型环保阻燃剂 特点：无毒无腐蚀性，是一种新型环保阻燃剂。 认证：通过国家建筑材料质量监察中心检测，符合阻燃标准 适应范围：适用于天然纤维织物、涤纶、绵沦、粘胶织物、无纺布、木材、纸张等。外观：透明液体 PH值：6-7 基本性能：氧指数≥32，续燃时间≤3S，阻燃时间≤3S，吸潮率≤15 使用方法：喷施法、浸渍法、浸轧法 包装：50KG/桶或25KG/包
我国纺织品阻燃整理技术的现状及发展趋势 青岛大学纺织服装学院朱平隋淑英安平林王炳 中国纺织大学孙铠 摘要 近年来，世界各国因纺织品引起的火灾不断增加。我国这十几年来，平均每年发生的火灾次数为３—４万起，死亡人数２—３千人，火灾损失折款2—3亿人民币。1985年，哈尔滨天鹅饭店大火死亡十人，受伤七人，直接经济损失24.9万元；1994年，克拉玛依大火，死伤300多人，都是因纺织品燃烧引起的。 我国纺织品阻燃整理技术发展概况； 我国纺织品阻燃技术始于50年代，以研究棉织物暂时性阻燃整理起步，但发展缓慢。60年代才出现耐久性纯棉阻燃纺织品。70年代开发了ＰｙｒｏｖａｔｅｘＣＰ型阻燃剂，并开始了对合成纤维及混纺织物阻燃技术研究阶段。80年代，我国阻燃织物进入了新的发展时期，许多单位开发了棉、涤及混纺织物的阻燃剂及整理技术和阻燃合成纤维。 阻燃纤维的研究开发——我国阻燃纤维的研究开发起步于70年代；80年代至今，上海、吉林、山东、广东、天津、四川、北京、江苏等省市的一些科研单位、院校及工厂相继对阻燃纤维进行了小试研究，涤纶和丙纶已形成批量生产能力，但总体说来，阻燃纤维产品仍处在研究和试阶段。所用的阻燃剂大多是磷、卤素的有机物或有机物加无机物，个别的用高分子物，如环状芳香族磷酸酯、羟乙基四溴双酚A(涤纶)；氯化聚两烯、六溴环癸烷、乙二酸(五溴苯 )酯、磷酸三溴苯酯－氯化石蜡、六氯环戊二烯的二聚物等(丙纶)；含增效剂的卤化物体系、有机磷化物(锦纶)；氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯、五氧化二锑等(腈纶)及苯氧基磷腈、噻嗡磷酸酯(粘胶)等。 通过小试或中试鉴定的单位有：A.阻燃涤纶：吉林纺织设计院，青岛大学纺织服装学院(原山东纺织工学院)、上海化纤公司、天津化纤研究所、江苏纺研所等。B.阻燃丙纶：南京化工设计研究院、北京化纤研究所、江苏纺研所、天津合成材料研究所、山东化纤所、山海关化纤厂、广州化纤所等。C.阻燃锦纶：成都科大、四川维纶厂等。D.阻燃腈纶：上海合纤所、上海金山石化、山西煤化所、山东工业大学等。E.阻燃粘胶：上海纺研院、丹东化纤厂、南京化纤厂、上海第三化纤厂、福建南平化纤厂等。 1．绵织物的阻燃整理； 棉织物的阻燃整理发展很快，目前国内比较成熟，阻燃剂基本可以自给，可以工业化生产。 纯棉耐久性阻燃整理大体有下列三种方法： Ａ．Ｐｒｏｂａｎ／氨熏工艺，Ｐｒｏｂａｎ法是英国Ｗｉｌｓｏｎ公司首先用于工业化生产，传统的Ｐｒｏｂａｎ法是阻燃剂ＴＨＰＣ（四羟甲基氯化眆）浸轧后焙烘工艺，改良的方法是Ｐｒｏｂａｎ／氨熏工艺，工艺流程为：浸轧阻燃整理→烘干→氨熏→氧化→水洗→烘干。国内计有北京光华、江阴印染厂、鞍山棉纺印染厂等引进国外的助剂和设备进行生产。这是目前公认的阻燃效果好、织物降强小、手感影响少的工艺。但由于设备问题限制了其推广。 Ｂ．ＰｙｒｏｖａｔｅｘＣＰ整理工艺。国内已有上海农药厂、常州化工研究所、天津合材所、华东理工大学、青岛纺织服装学院等单位生产该助剂。产品的阻燃性能较好，耐久性好，可耐家庭洗涤50次甚至200次以上，手感良好，但强力降低稍大。国内使用该类阻燃剂的厂家二、三十家。 纯棉暂时性、半耐久性阻燃整理——电热毯、墙布、沙发布等织物的阻燃耐洗次数要求不是很高，这类产品做暂时性或半耐久性阻燃整理即可。即能耐1—15次温和洗涤，但不耐皂洗。主要有硼砂－硼酸工艺、磷酸氢二铵工艺、磷酰胺工艺、双氰胺工艺等。上述工艺应用在纯棉织物上工业化生产的不多。青岛大学纺织服装学院的ＳＦＲ－２０３属半耐久性阻燃整理剂。 2．毛织物的阻燃整理； 羊毛具有较高的回潮率和含氨量，故有较好的天然阻燃性，但若要求更高的标准，则需进行阻燃整理。最早的羊毛阻燃整理是采用硼砂、硼酸溶液浸渍法，产品用于飞机上的装饰用布。这种方法阻燃效果良好，但不耐水洗。60年代后采用ＴＨＰＣ处理，耐洗性较好，
阻燃剂名称及种类大全 01）、三氧化二锑：高纯≥99.8％、超细0.4-1.1um、白度98以上（添加型阻燃协效剂） 02）、三（2，3-二溴丙基）异三聚氰酸酯：TBC 、总溴量：≥64.5%、熔点范围：100～110℃（添加型无毒阻燃剂） 03）、三聚氰胺氰尿酸盐：MCA 、含量：≥99 %、分解温度：440～450℃（反应型无毒阻燃剂） 04）、三溴苯酚：TBP、含量：≥ 98.5 % 、熔点：≥ 92 ℃（反应型阻燃剂）05）、三聚磷酸铝：ATP、APW、APZ 、用于生产膨胀型防火涂料、重防腐涂料（添加型无毒阻燃剂） 06）、四溴双酚A：TBBA 、溴含量：≥ 58.5 %、熔点：180 ℃（添加、反应型阻燃剂） 07）、四溴苯酐：TBPA （添加型阻燃剂） 08）、五溴甲苯：PBT（FR-5）、总溴量：＞80%、熔点：275～284℃（添加型阻燃剂） 09）、五溴联苯醚：PBDPO、溴含量：62-70（添加型阻燃剂） 10）、六溴环十二烷：HBCD (CD-75P)、总溴量：＞73.5%、熔点：185～195℃（添加型阻燃剂） 11）、八溴醚：【四溴双酚A双(2，3-二溴丙基醚)】溴含量：≥67%、熔点：≥105 ℃（添加型阻燃剂） 12）、十溴联苯醚：DBDPO 、含溴量：82-83%、熔点：300-310℃、美国大湖：
DE-83R、国产：优级、一级品（添加型阻燃剂）
13）、磷酸三甲苯酯：TCP、（添加型阻燃剂） 14）、磷酸三（2-氯丙基）酯：TCPP （添加型阻燃剂） 15）、磷酸三（2.3-二氯丙基）酯：TDCP （添加型阻燃剂） 16）、磷酸三（β-氯乙基）酯：TCEP （添加型阻燃剂） 17）、亚磷酸三苯酯：TPP （添加型阻燃剂） 18）、甲基膦酸二甲酯：DMMP （添加型无毒阻燃剂） 19）、复合磷系阻燃剂：FR-P、分解温度：250-280℃（添加型无毒阻燃剂）20）、卤代双磷酸酯化合物：FR-505 、分解温度：＞200℃（软质聚醚块泡、模塑泡沫阻燃剂） 21）、混合反应型阻燃剂：FR-780 （反应型海绵阻燃剂） 22）、锌酸亚锡：T-9 （聚胺酯发泡用催化剂等） 23）、聚磷酸铵：APP 、P2O5 含量：72-73％、N含量：14-15%、分解温度：＞270℃、五种不同聚合度规格（添加型无毒阻燃剂） 24）、水溶性结晶型阻燃剂：PN （添加型无毒阻燃剂） 25）、高效复合阻燃剂：FR-A 、含量：≥99 %、分解温度：440～450℃（添加型无毒阻燃剂） 26）、氢氧化铝：普通、活性、含量：≥ 99％（添加型无毒阻燃剂）南京塑泰接枝EVA用于氢氧化铝，拉伸强度高，伸长率高。 27）、氢氧化镁：化学、矿法、普通、活性、含量：≥ ≥ 63-98.5％（添加型无毒阻燃剂） 28）、氯化石蜡：52～70# （添加型无毒阻燃剂）
ＣＰ阻燃剂用于棉织物阻燃整理的工艺优化 赵海梅张凤涛陆海明 (长春工业大学吉林长春130012) 对棉织物的阻燃性要求也越来越高。纯棉耐久阻燃织物不仅要有一定的阻燃效果,还要求耐洗涤、耐久,对织物强力损失也提出了要求。因此,研究棉织物的阻燃性能具有一定的现实意义。 1阻燃机理 本试验的反应原理是催化脱水论,主要是改变纤维的热裂解过程,其阻燃机理是,阻燃剂在高温下分解成磷酸,导致棉纤维素分子链在断裂前产生强烈脱水反应(Ｃ6Ｈ10Ｏ5)ｎ→6ｎＣ+5ｎＨ2Ｏ,纤维分解炭化并产生水分,甚至发生某些交联作用,阻止左旋葡萄糖的生成,抑制可燃气体产生,使挥发性液体大大减少,固体碳量大大增加,同时经阻燃整理的织物裂解温度降低,裂解时间缩短,产物中可燃性气体(ＣＯ、Ｃ2Ｈ4、Ｃ2Ｈ6)减小,不燃性气体(ＣＯ2等)增加。 阻燃剂ＣＰ与六羟甲基三聚氰胺树脂等其他助剂配制成整理工作液,采用一般轧→烘→焙工艺技术,使阻燃剂分子中的羟甲基与纤维素纤维中的羟基反应形成酯,以共价键牢固结合,因此具有较高的耐洗性,又因其属单官能团,所以整理后的织物强力损失小。 2试验部分 2.1材料与仪器 试验用织物为纯棉白布。试剂有棉织物阻燃剂ＣＰ,6ＭＤ树脂,六水合氯化镁,磷酸(85%),尿素,柔软剂ＶＳ,渗透剂ＪＦＣ。 仪器有Ｙ801Ａ型恒温烘箱,ＨＪ-4磁力搅拌器,ＪＭＵ5051型实验小轧车,ＹＰ600型电子天平,ＹＧ026型织物强力测试仪,ＺＢＤ白度仪,ＹＧ815Ａ型织物阻燃性能测试仪,ＹＧ813型氧指数测定仪。
22测试 (1)织物的阻燃性能包括续燃时间、阴燃时间和纤维损毁长度,按ＧＢ5455-85纺织织物燃烧性垂直燃烧法测试。 (2)织物的极限氧指数按ＧＢ5454-85纺织织物燃烧性能氧指数法测试。 (3)织物的断裂强力包括织物的经向强力和纬向强力,按ＧＢ3926-83《标准化工作导则编写标准的一般规定》中ＧＢ3291-82《纺织名词术语(纺织、纺织产品通用部分)》测试。 23整理工艺流程 织物→浸轧(含阻燃剂ＣＰ、6ＭＤ树脂、催化剂、柔软剂、渗透剂、尿素、磷酸的整理液,ｐＨ45～54;室温二浸二轧,轧余率为(85%)→烘燥(3ｍｉｎ)→焙烘→水洗→烘干→冷却。 水洗后整理浴的ｐＨ值大约为8左右。 24正交试验设计 本实验确定棉织物阻燃剂ＣＰ、6ＭＤ树脂、焙烘温度和焙烘时间为正交试验的主要因素,探讨其对棉织物阻燃性能的影响。为此,设计了4因素3水平Ｌ9(34)的正交试验设计,因素和水平 3.1原布性能 为更好地比较原布和处理后织物的各项性能,对原布的阻燃性能、极限氧指数、断裂强力和白度进行了测试, 32方差及多重比较分析 为得出棉织物阻燃整理的最佳整理工艺,需对表征棉织物阻燃性能各参数进行分析,
世界阻燃剂消费及其结构 世界阻燃剂年总消费量已达105万吨，主要消费国家和地区的市场分配为：欧洲33%，美国30%，亚洲（不包括日本）19%，日本18%。最近的市场调研表明，美国阻燃剂市场总量预计今年将增加为9.69亿美元，年均增长率为5%左右。日本近几年一般高分子添加剂的市场连续几年都在下降，而阻燃剂却略有增长，但2001年的同比增长率进一步下滑。世界各地区的阻燃剂消费结构不同，欧洲用量最大的是无机系阻燃剂，而美国、日本、亚洲（不包括日本）消费量最大的都为溴系阻燃剂，美国和日本分别占总消费的35%和40%，而亚洲竟高达60%。世界不同地区和国家具体消费结构为：欧洲，无机系33%，溴系28%，有机磷系25%，氯系4%，其他10%；美国，溴系35%，有机磷系26%，无机系24%，氯系8%，其他7%；亚洲，溴系60%，无机系25%，氯系8%，有机磷系7%；日本，溴系40%，无机系30%，有机磷系20%，氯系2%，其他8%。 面对越来越严格的环保、安全要求，在应用更趋广泛的塑料、树 脂领域，新型阻燃剂异军突起，无卤、高效、低烟、低毒已成为其发 展方向。塑料和树脂的消费愈来愈广泛地进入生产和生活的各个领域，但由于塑料和树脂可燃，易引起的火灾，带来了人员伤亡和经济 损失。从60年代起，一些发达国家开始生产和应用阻燃塑料。70年代，国外阻燃剂的消费量和品种快速增长，年增长率为6～8%。目
前阻燃剂的消费量已跃居塑料助剂第二位，成为仅次于增塑剂的大品种。阻燃剂种类繁多，可分为：有机阻燃剂和无机阻燃剂。具代表性的阻燃剂是氯系、溴系、磷系及氢氧化铝、氢氧化镁等。有机阻燃剂有三大类，其特点各异。一是氯系阻燃剂：以含氯量较高的氯化石蜡为主，其申主要是氯蜡--52和氯蜡--40。目前氯系阻燃剂正朝着无污染、高纯度、高热稳定性、高含氯量方向发展，其代表产品是氯蜡--70，国外已经使用的全氯环戊癸烷和反应型氯系阻燃剂氯菌酸国内尚无工业化产品。二是溴系阻燃剂：大多在200℃～300℃下分解，分解时通过捕捉高分子材料降解反应生成的自由基，延缓或终止燃烧的链反应，释放出的HBr是一种难燃气体，可以覆盖在材料的表面，起到阻隔表面可燃气体的作用。溴系阻燃剂的适用范围广泛，是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一，主要产品有十溴二苯醚、四澳双酚A、五溴甲苯和六溴环十二烷等。三是磷系阻燃剂：也是一种阻燃性能良好的阻燃剂，在全球阻燃剂非卤化动向的驱使下，国外对此进行了大量的研究。有机磷系阻燃剂主要产品有磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯类的特点是具有阻燃与增塑双重功能。含磷无机阻燃剂主要产品有红磷阻燃剂、磷酸铵盐、聚磷酸铵等。红磷的阻燃效果比磷酸酯类的阻燃效果更好。其用量也在增加。含磷无机阻燃剂因其热稳定性好、不挥发。不产生腐蚀性气体、效果持久、毒性低等优点而获得广泛的应用。无机阻燃剂分解温度高，除了有阻燃效果外，还有抑制发烟和氯化氢生成的作用，目前国外工业发达国家无机阻燃剂消费量远远高于有机阻燃剂。主要使用的品种有氢氧
主要适用于有阻燃需求的塑料，延迟或防止塑料尤其是高分子类塑料的燃烧。使其点燃时间增长，点燃自熄，难以点燃。 一般如PP、PA、PE、PS、ABS、EVA及PET、PBT等易燃的高分子塑料在特殊用途中都需要添加阻燃剂。 目前，以对织物进行后整理而获得具有阻燃性持久及赋予高性能、多功能等特点的阻燃纺织品及其加工工艺是阻燃纤维发展的方向和趋势。但目前我国生产和使用最多的是阻燃整理织物，包括纯棉、纯涤纶、纯毛、涤棉和各种混纺的耐久性阻燃织物和纯棉、粘胶、纯涤纶非耐久性洗涤阻燃织物，阻燃纤维织物的生产和使用量很少，年产量只有100吨左右。 氢氧化镁阻燃剂应用领域：广泛应用于聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚乙烯、三元乙丙橡胶及不饱和聚酯中，是煤矿用输送带、通风管道、电线电缆护套、阻燃铝塑板、阻燃塑胶地板、防火涂料的低烟无卤阻燃剂、抑烟剂、填充剂、电器材料、光缆通讯材料等。 氢氧化铝( ATH )广泛应用于各种聚丙烯、聚氯乙烯、ABS、PVC、涂料、聚氨酪、弹性体、橡胶、不饱和聚酯、聚氯乙烯等树脂制品中。 氧化锑广泛应用于各种塑料、合成纤维、纺织品等领域。 红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵等磷酸盐，应用于PVC、尼龙环氧树酯、聚酯和聚酰胺等。无机磷系的APP主要应用于膨胀型防火材料，它易溶于水，对它进行包覆以提高它的耐水性，包覆后的APP可应用于更多的树脂的阻燃。磷酸酯的代表品种有磷酸三甲苯酯
( TCP ) 、三苯膦( TPP ) 等，多为单分子型，主要用于电缆、电线、工程塑料的阻燃。膦酸酯类的代表品种有：甲基膦酸二甲酯、乙基磷酸二乙酯、加工合成的含磷杂菲结构的等，广泛应用于环氧树脂、聚氨酯泡沫、P E T聚酯的阻燃。聚磷酸铵近年来广泛用于塑料、橡胶、纤维作阻燃处理剂；还可用于配制膨胀性防火涂料，用于船舶、火车、电缆及高层建筑的防火处理；也用于生产干粉灭火剂，用于煤田、油井、森林大面积灭火；此外，还可作肥料用。 氮系阻燃剂主要被应用于环氧树酯PVC、PA 、纺织、涂料、PP、聚氯乙烯、A BS等方面的阻燃。 由于硼酸盐类阻燃剂主要应用于高层建筑的橡胶制品配件、电梯、电缆、电线、塑料护套、临时建筑、军用制品、塑料、电视机外壳和零部件、船泊涂料及合成纤维制品等。硼酸锌可应用于聚氯乙烯、聚酯、聚丙烯腈、ABC 树脂、环氧树脂以及橡胶、涂料、纤维织物的阻燃处理。我国已陆续应用于阻燃橡胶制品、胶带、胶管、阻燃涂料蓬帆布、阻燃玻璃钢瓦、阻燃电线电缆、阻燃电器元件、阻燃防锈涂料等。 溴系类阻燃剂广泛应用于聚烯烃、聚酯、电线、纺织品、ABS 等物质的阻燃。溴化环氧树脂被广泛地应用于PBT、PET、ABS、尼龙-66等工程塑料、热塑性塑料以及PC/ABS塑料合金的阻燃处理中。 水滑石可广泛应用于塑料、橡胶、涂料等领域。
常见阻燃剂的类型 随着全球安全环保意识的日益加强，人们对防火安全及制品阻燃的要求越来越高，无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂已成为人们追求的目标。 目前国内塑料改性用阻燃剂近80%为含卤阻燃剂，其中以多溴二苯醚和多溴联苯类物质为代表，溴系阻燃剂效率高、用量少，对材料的性能影响小，且价格适中。和其它类型的阻燃剂相比，其效能/价格比更具有优越性，我国供出口电子电气类产品中70％～80％都用此类阻燃剂。但溴-锑阻燃体系在热裂解及燃烧时会生成大量的烟尘及腐蚀性气体，而且近年欧盟一些国家认为溴系阻燃剂燃烧时会产生有毒致癌的多溴代苯并恶瑛（PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF），2003年2月，欧盟出台了RoHS和WEEE两个禁令，其中RoHs是限制有害物质的禁令(The Restriction ofHazrdOus Substances Directive)，它规定自2006年1月1日起，在欧盟国家销售的所有电子电气设备，不能含有多溴联苯及多溴二苯醚。 常用环保型阻燃剂 一、环保型溴系阻燃剂 1、十溴二苯乙烷8010 8010不属于多溴二苯醚，在燃烧中绝对不可能产生PBDD或PBDF；8010的相对分子量为971；溴含量82%，和DBDPO含溴量相当（83%），因此阻燃性能基本一致；初熔点345℃，热稳定性较DBDPO（305℃）高；它的耐光性以及不易渗析的特点都优于DBDPO，最可贵的是其阻燃的塑料可以回收使用，这是许多溴系阻燃剂所不具备的特点。8010工业品为平均粒度3μm、自由流动、微颗粒化的白色结晶粉末，在塑料改性中容易分散，塑料制品颜色自由。而且工业化成本和DBDPO相当，是DBDPO最为理想的替代品。 作为添加型溴系阻燃剂，8010在使用过程也需要和锑化物配合使用，配合比例和DBDPO/锑化物比例相同；和DBDPO相比，8010更适用于高温高粘特性的工程塑料。 首先对8010进行工业化生产的是美国雅宝公司，并申请了生产和使用专利；这一度使国内阻燃剂研究生产单位迟迟没有开展这方面的研究，但经查询发现，雅宝公司的专利范围是在中国之外的地区，因而可以在中国生产和使用8010，只是不能出口及申请专利。柳暗花明，国内研究生产单位纷纷投入研究，2002年年底以工业规模试验成功。目前，国内市场厂商代表有：雅宝公司，大湖公司，苏州晶华工有限公司，山东莱玉化工等。 2、溴化环氧树脂 阻燃剂用溴化环氧树脂又称为四溴双酚A环氧树脂齐聚物，溴含量可达50%，分子量在1000~45000之间，分为EP型和EC型；EP型和EC型相比，前者的耐光性较好，但溴含量较低，而后者阻燃的ABS和HIPS具有较好的抗冲强度。商业品溴化环氧树脂是乳黄色半透名晶片和白色粉末的混合物，国产溴化环氧树脂有刺激性气味，而以色列死海溴产品则无气味。溴化环氧树脂具有令人满意的熔体流速和较高的阻燃效率，优良的热稳定性和光稳定性，且能赋予阻燃基材良好的机械性能，产品不起霜。
纺织阻燃剂专家云清牌0631-5755316 https://www.doczj.com/doc/2b15934019.html, 威海云清化工开发院是一家高新科技企业。云清梦想——做绿健化学品领航者！让化学变得可亲可爱！ 0631-5755316 5753425 5753526 5753427请见：任一网站ww https://www.doczj.com/doc/2b15934019.html,/ ww w .w h yq https://www.doczj.com/doc/2b15934019.html, w ww.w ycg https://www.doczj.com/doc/2b15934019.html,/ 纺织阻燃剂纺织品阻燃剂纸张阻燃剂窗帘布阻燃剂涤纶阻燃剂织物阻燃剂无纺布阻燃剂晴纶纤维阻燃剂真丝丝绒阻燃剂涤棉混纺织物阻燃剂面料阻燃剂水溶性阻燃剂环保阻燃剂棉麻阻燃剂高效阻燃剂液体阻燃剂 一产品用途 云清牌纺织阻燃剂是一种新型的环保阻燃剂，适用于纯棉、涤纶等天然及化学纤维织物的阻燃整理，还适用于装饰材料、壁布等材料的阻燃整理。 二性能特点 1、本品呈粉状固体，性能稳定，长期存放不变质，便于运输、贮存； 2、PH值为中性，生产使用安全稳定，配伍性好，与其它阻燃剂及辅助不发生化学反应。 3、环保生态，不含卤素，符合生态环保要求；不影响织物指标，对织物的手感、强度、色泽和吸湿透气性无影响； 三理化指标 外观：白色、易吸湿、粒状细粉 PH值(1%水溶液) ：7.5±1 溶解性：在水中能全部溶解 四使用方法 1、可配成20%阻燃液，单独或复配应用于纺织品、纸张、纤维、木材的阻燃 处理；经特殊处理，可配制成高于50%高浓度阻燃液，以满足特殊生产的阻燃要求。 2．织物→浸轧或浸渍或直接喷洒阻燃液→烘干 五注意事项 1、加入其他助剂前应进行小试实验。 2、对一些特殊染料，生产前应做色光变化小试。 3、使用前搅拌均匀。 包装：内衬聚乙烯袋，外包编织袋，净重25kg。 四、 云清化工开发院承接：各类设备清洗，水处理设计施工。最新独家技术——200、300、400不锈钢通用电解抛光。 纺织化学品：阻燃剂抗静电剂柔软剂分散剂渗透剂消泡剂固色剂清洗剂 塑料化学品：阻燃剂抗静电剂紫外线吸收剂荧光增白剂塑料光亮剂塑料增韧剂 润滑油剂及添加剂：切削、冲压、拉伸、拉拔、攻丝、冷轧、铸造等用品、极压抗磨剂、极压减摩剂威海云清化工一直致力于开创先进的金属表面处理技术,拓展现经营的产品及服务,我院设备先进,技术精湛,利用冷脱,热脱,电解等相关技术为您提供优质的服务,经过金属表面处理的部件具有高硬度,高耐磨性,高润滑性,抗腐蚀性,高耐温性等优良性能.. 金属表面除锈,去氧化皮，抛光效果达到国际先进水平,并获多项国家专利技术奖。 云清理念：客户的难题，就是云清的课题；客户的需求，就是云清的追求；客户的责骂，就是最好的礼物；客户的抱怨，就是最佳的动力。客户的满意，就是最佳的回报；客户的敬佩，就是最好的奖励。
https://www.doczj.com/doc/2b15934019.html, Comparison of two Organophosphorus Flame Retardant for Silk Fabrics GUAN Jinping CHEN Guoqiang School of Material Engineering, Soochow University, Suzhou (215021) E-mail：helengjp@https://www.doczj.com/doc/2b15934019.html, Abstract Flame resistance finishing of silk fabrics is still challenging.N-Methylol dimethylphosphonopropionamide(MDPA),known as “Pyrovatex CP” commercially, was applied onto silk fabrics in our previous research, but it has some shortcomings ,such as causing yellowish, degradation of breaking strength etc. In this research, we applied a self-prepared novel reactive organophosphorus flame retardant named diethyl-2-(methacryloyloxyethyl) phosphate (DEMEP) onto silk fabrics. We explored the process of the two flame retardants onto silk fabrics. After flame resistance treatment, we compared the flame resistance effect of the two retardants by LOI, char length, laundry cycles. The toxicity was investigated by measuring the release of formaldehyde. We also explored the physical and chemical properties of the two flame resistance samples, such as whiteness, strength, permeability and hygroscopy. Key words: Silk; Flame resistance; Flame retardant; Pyrovatex CP INTRODUCTION According to fire statistics, about 50 % of fires are caused by textiles in the world [1]. Silk fabric is widely used as pajamas, domestic decoration materials for its luster, soft handle,
阻燃剂分类及各类典型介绍
阻燃剂分类及各类典型介绍 阻燃剂分类及各类典型介绍 一、目前常用的阻燃剂按不同的分类方法可以分成3大类，具体分类如下：二、各类典型的阻燃剂1、氯系阻燃剂 近来，氯系阻燃剂已部分为溴系阻燃剂取代，氯系在整个阻燃剂的消耗量中有所下降。A、氯化石蜡 (C20H24CI18?C24H29CI21 ) 含氯量50%的主要用作PVC塑料的辅助增塑剂；含氯量70%的主要用作阻燃剂。 B、氯化聚乙烯 一类含氯35%-40%，另一类含氯68%，无毒。可用于聚烯烃，ABS树脂等。 它本身是聚合材料，因此作为阻燃剂使用时和树脂体系相容性好，不
影响塑料的物理机械性能，耐久性良好。 2、溴系阻燃剂 A、四溴双酚A 性质：灰白色粉末。熔点180-184C,沸点316C (分解)。用途：广泛用作反应型阻燃剂以制造含溴环氧树脂和含溴聚碳酸酯以及作为中间体合成其他复杂的阻燃剂，也作为添加 型阻燃剂用于ABS、HIPS、不饱和聚酯、硬质聚氨酯泡沫塑料、胶黏剂以及涂料等。既可作添加型阻燃剂，又可作为 反应型阻燃剂。 关注艾邦高分子，回复“阻燃”查看更多文章 B、十溴二苯醚 性质：白色微细粉末，溶点为304-309 C,溴含量大约83.3% , 几乎不溶于所有溶剂，5%热量失重时温度大于320 °C,热稳定性好。 用途：添加型阻燃剂，用途广泛；可用于PE、PP、ABS树 脂、环氧树脂、PBT树脂、硅橡胶、三元乙橡胶及PET、 PA6等材料的阻燃剂。其与Sb2O3并用阻燃效果更佳。缺点是耐侯性差，容易黄变。 3、磷系阻燃剂
磷系阻燃剂包括无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂。 A、无机磷系阻燃剂 红磷、聚磷酸铵（APP）、磷酸铵盐、磷酸盐及聚磷酸盐等。阻燃机理：燃烧时生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等，覆盖于树脂表面，可促进塑料表面炭化成炭膜；聚偏磷酸则呈黏稠状液态覆盖于塑料表面。这种固态或液态膜能阻止自由基逸出，又能隔绝氧气。 磷系与氮系及金属氢氧化物等阻燃剂都有协同作用，并用可产生协同阻燃和消烟效果。 无机磷系阻燃剂的耐水性差，与聚烯烃的相容性差，致使制 品的力学性能下降，所以在聚烯烃中用量少。①、红磷红色至紫红色粉末，因仅含有磷元素，所以比其他磷化物阻燃效率高。如7.5%红磷填充PA的氧指数可达35%，而加入15%磷酸酯阻燃剂的PA氧指数仅为28%。 红磷的缺点为与树脂的相容性差、易吸湿、颜色太深。红磷进行微囊化处理后，与树脂的相容性提高，吸湿性降低，但需防止红磷与氧及水接触而生成剧毒的磷化氢，必须加入磷 化氢捕捉剂。②、聚磷酸铵（APP） 性质：白色粉末，随聚合度增大而吸水性降低。APP在250 C 以上分解，释放出水和氨，并生成磷酸，阻燃机理为吸热降温和稀释可燃气体。APP由于分子内含有磷和氮，具有很好
织物阻燃剂项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.doczj.com/doc/2b15934019.html, 高级工程师：高建
关于编制织物阻燃剂项目可行性研究报告 编制说明 （模版型） 【立项 批地 融资 招商】 核心提示： 1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整） 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国织物阻燃剂产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5织物阻燃剂项目发展概况 (12)
磷系阻燃剂的现状与展望 2009-12-23 11:27:21| 分类：默认分类 | 标签： |字号大中 小订阅 磷系阻燃剂的现状与展望 -------------------------------------------------------------------------------- 来源:中国化工信息网 2009年3月24日 随着高分子材料在各个领域的广泛应用，有机高分子，在给人们的生产和生活带来巨大利益的同时，也会带来了潜在的火灾安全问题。为了减少火灾的发生，世界各国都在致力于研究和应用阻燃剂及阻燃材料。所谓阻燃剂就是能够提高可燃物的难燃性或自熄性的一种助剂，是塑料助剂中仅次于增塑剂消耗量的助剂。在各类阻燃剂中，磷系阻燃剂占有重要地位，它不仅克服了含卤型阻燃剂燃烧烟雾大、放出有毒及腐蚀性气体的缺陷，同时又改善了无机阻燃剂高添加量严重影响材料的物理机械性能的缺点，做到了高阻燃性、低烟、低毒、无腐蚀性气体产生。 1 阻燃机理及分类 1.1 磷系阻燃剂的阻燃机理 磷系阻燃剂的阻燃机理主要是形成隔离膜来达到阻燃效果，形成隔离膜的方式有2种。 (1)利用阻燃剂的热降解产物促使聚合物表面迅速脱水而炭化，进而形成炭化层。由于单质碳不进行产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧，因此，具有阻燃保护作用。磷系阻燃剂对含氧聚合物的阻燃作用就是通过这种方式实现的。其原因是含磷化合物热分解得到的最终产物是聚偏磷酸，而它是强脱水剂。 (2)磷系阻燃剂在燃烧温度下分解生成不挥发的玻璃状物质，它包覆在聚合物的表面，这种致密的保护层起隔离层的作用。 1.2磷系阻燃剂的分类
磷系阻燃剂根据磷系阻燃剂的组成和结构，可以分为无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂两大类。无机磷系阻燃剂包括红磷、磷酸铵盐和聚磷酸铵等。有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯和鳞盐等。下述阐述一下几种常用磷系阻燃剂的特点。 2 无机磷系阻燃剂 无机阻燃剂历史悠久，主要是红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵等磷酸盐，受热分解出磷酸、偏磷酸和H2O等，并促进成炭覆于基材的表面起到阻燃的效果。应用于PVC、尼龙环氧树脂、聚酯和聚酰胺等，尤其是对后两类更为普遍。作为一种老牌阻燃剂，其无卤、低毒、稳定、效果持久等优势，使其在无机阻燃剂中占有很重的地位。1963年，由德国拜耳公司推出红磷阻燃剂以来，一直在研究塑料阻燃剂用红磷的稳定方法。 2.1 红磷 红磷是一种性能优良的阻燃剂，具有高效、抑烟、低毒的阻燃效果，红磷在400℃受热分解，，解聚形成白磷，白磷在水汽存在下被氧化成粘性的磷的含氧酸，这类酸即覆盖于被阻燃材料表面，又促使材料表面加速脱水炭化，形成炭层。液膜和炭层可起到蓄热、阻止气体交换的作用，保护下层不再被继续氧化，起到阻燃作用。但是在实际应用中易吸潮、氧化、并放出剧毒气体，粉尘易爆炸，而其呈深红色，在与树脂混炼、模塑等加工操作过程中存在着火危险，且与树脂相容性差，不宜分散均匀，导致基材物理性能下降。为了克服这些缺点，红磷颗粒的表面改性处理成为重要研究课题之一。 在我国，由于红磷作为阻燃剂未广泛使用，故国内研制开发较少。但鉴于它有着广泛的市场前景，应引起注意和重视。由于微胶囊能保护物质免受环境影响，改变物质质量、状态或表面性能，隔离活性成分，降低挥发性和毒性等多种作用，所以将该技术应用于无机阻燃剂，就可以防止无机阻燃剂迁移、提高阻燃效果、改善热稳定性等。 目前，微胶囊技术在无机阻燃剂中的工业化应用主要是微胶囊化红磷，经包覆处理的红磷具有低烟、低毒、无卤、相容性好、物化性能优良等特点。李玉荣等研制出了一种无机和有机双层包覆红磷(即IO红磷)，作为矿井用阻燃抗静电橡胶和像塑导风筒，以及矿用阻燃聚乙烯塑料棚网，均表现出良好的阻燃效果，同时，减少了卤系阻燃剂和Sb2O3的用量，降低了阻燃制品燃烧时产生的有害气体。目前商品化的品种有：ClariantWC公司的ExolitRP，Albright&Wilson公司的AMGARD和AMGARDCPC系列，AmgardCRP和AmgardGHT系列，日本的RINKA系列等。 另外红磷具有抑烟效果，可以寻找合适的消烟剂与之进行复配，火灾中抑烟比防火更重要，促进发展消烟技术。 2.2聚磷酸铵 聚磷酸铵(APP)是一种性能良好的无机磷阻燃剂，是目前磷系阻燃剂比较活跃的研究领域。APP的P-N阻燃元素含量高、热稳定性好，产品近乎于中性；另外价廉、毒性低、阻燃性能持久，可单独或与其它阻燃剂复合用于塑料的阻燃。另外，聚磷酸是强脱水剂，可使聚合物脱水炭化形成炭层，隔绝聚合物与氧气的接触，在固相起阻止燃烧的作用。