微胶囊化红磷的阻燃机理及其在聚合物中的
应用
摘要：本文介绍了微胶囊化红磷阻燃剂的优越性能及制备方法，探讨了微胶囊化红磷的阻燃机
理，综述了微胶囊红磷阻燃剂的国内外研究进展情况，并且列举了该阻燃剂在聚合物中的具体应
用。
关键字：微胶囊化红磷；阻燃机理；应用
1 优越性能
1.1 红磷的缺点
红磷是一种优良的无机阻燃剂，阻燃效率高，与其他阻燃剂相比，达到相同阻燃级别所需添加量少，因而对材料的物理力学性能影响小。但它暴露在空气中容易吸潮、氧化生成磷酸并释放出剧毒的磷化氢气体；同时，红磷与大多数聚合物的相容性较差，影响产品的阻燃与力学性能。如果将普通红磷微胶囊化，则可从根本上克服上述缺点，因而受到了各国科研人员的高度重视[1,2]。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，H3 PO2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)红磷长期与空气接触，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[3,4]。
1.2 微胶囊化红磷的优点
微胶囊化红磷（亦称包覆红磷）是国际上近几年来发展起来的高效新型阻燃剂，是在细微的红磷粉末上，通过各种方法在其表面包覆一层极薄的高分子薄膜或氧化物薄膜。它不仅克服了红磷在使用中的几乎全部缺点，同时赋予其新的优越性能：热稳定好，易于高聚物相容，无毒无味低烟，耐候性好，贮存期长，用量少，阻燃效果好，应用广泛等[5]。它不但可克服卤锑系阻燃剂燃烧时烟雾大、放出有毒气体及腐蚀性气体等缺陷，同时还可克服有机P-N 膨胀型阻燃剂价格昂贵、无机阻燃剂添加量大等缺点[6]。
2 制备方法
微胶囊化是一种化学品的特殊“包装”技术，它是用一种高分子物质（即囊材）将另一种物质（即芯材）包覆上一层具有一定强度的连续紧密的薄膜（即囊壁），以满足某种特殊的
甜要。微胶囊红磷的特点是将每一单个红磷微粒用一层连续致密的高分子树脂薄膜“包装”起来，以使红磷和外界隔绝开来，这可克服单纯红磷在作为阻燃剂使用过程中所产生的前述间题。且根据不同需要可制得粒径在几个至几百个微米范围内的微胶囊红磷。此外，用来包覆红磷的高分子树脂（即囊材）大多数是合成高分子材料，对于改善与所要阻燃的基材相容性也是有益的[7,8]。
微胶囊制备的关键在于使包封囊芯物的囊壁物成膜，有时还需要固化。为了实现包囊化，包囊膜的表面张力应小于囊芯物的表面张力。常见的微胶囊制备方法有以下5种：界面聚合法、原位聚合法、相分离法、乳液- 溶剂蒸发法和物理机械法[9]。
3 阻燃机理
3.1 红磷的阻燃机理探究
红磷表面与潮湿空气发生缓慢化学反应，生成各种不同价态的磷酸和磷化氢，而无机金属氧化物和氢氧化物吸附于红磷的表面与红磷氧化生成的各种磷酸发生酸碱反应，使红磷表面的pH值保持中性，同时使红磷表面吸附的水变成金属盐的结晶水，减少了红磷表面的暴露面积，减慢了空气和水向红磷表面扩散的速度，从而减慢了吸水氧化速度抑制了磷化氢的释放[10]。
磷系阻燃机理分为三类一是高分子材料燃烧时的高温使磷系阻燃剂生成磷酸或聚磷酸，在燃烧物表面形成高粘度的熔融玻璃质和致密的碳化层隔断热和氧。二是阻燃剂分解产生PO·、HPO·自由基，这些自由基捕捉高分子燃烧时生成的H·、HO·自由基，中断由H·、HO·自由基产生的连锁燃烧反应三是促进燃烧物表面形成多孔质的发泡碳化层，隔断热和氧。每种磷系阻燃剂的阻燃机理由这三种组合，产生协同阻燃效果究竟以哪种机理为主，由阻燃剂和燃烧物的结构决定[11]。
3.2 微胶囊化红磷的阻燃机理
在聚合物中加入包覆红磷的阻燃作用机理有如下几个方面，即在燃烧时，形成磷酸衍生物，起到热吸附体作用，阻碍了燃烧的进一步发生；截留自由基，改善热稳定性；与氧反应形成磷氧基，继续与聚合物发生反应，产生交联结构，得到磷氧交联的碳化层；与环境中的氧反应生成含氧磷酸盐，这种含氧磷酸盐具有较强的吸湿性，可以降低燃烧的聚合物的表面温度，同时促进聚合物的表面湿度，同时促进聚合物的表面碳化[12]。
红磷的阻燃机理通常认为是在凝聚相中进行的，加入红磷阻燃剂的聚合物燃烧时，红磷先被氧化并生成磷酸，接着磷酸又进一步脱水生成偏磷酸和聚偏磷酸，从而在聚合物表面形成一层不燃性的液体保护膜；同时，因偏磷酸和聚偏磷酸的强脱水作用，促使聚合物材料表面脱水炭化，形成一层致密的炭化层。液体膜和炭化层一方面隔热阻氧，同时还有效地阻止了聚合物高温分解产生的易燃气体的扩散，从而抑制材料的燃烧，达到阻燃的目的。与其它添加型磷系阻燃剂相比，红磷的磷含量高。因此，为达到相同的阻燃等级，红磷的添加量比其它阻燃剂少，用它阻燃的聚合物具有较好的物理和机械性能，故其用量在逐年增加，并有很好的发展前景[13,14]。
4 研究进展
4.1 国内进展
近几年来，国内对微胶囊红磷阻燃剂的研究比较活跃。董炎明等分别用Al (OH) 3、密胺树脂、聚乙烯醇3种不同的囊材和不同的合成方法对红磷进行了微胶囊化处理，并对产品进行了扫描电镜检测、吸水性和抗氧化性测定，得到了较好的结果。陈根荣报道了先用氢氧化铝包覆红磷，然后用酚醛树脂包覆的双包覆红磷，可使着火点提高到342℃，具有良好的耐湿性，可用于用环氧树脂作材料的电子元件的制造中。葛世成为了解决微胶囊化红磷阻燃剂很深的紫红色问题，在白度化方面做了一定的研究。制备的2种产品性能:磷质量分数为75%，着火点为308℃，白度为49. 49%；磷质量分数为50%，着火点为310℃，白度为60.05%。
4.2 国外进展
国外对作为阻燃剂的红磷的表面改性研究已有十多年的历史，并取得了显著的进展，且已有商品化的微胶囊红磷供应市场。如英国的Albrigh & Wilson 公司于1989年推出的牌号为Amgard GHT 的稳定化处理的微胶囊红磷（直径10μm，球状微粒）。这种微胶囊红磷流动性好，金属杂质少，可用于环氧和尼龙电子产品及聚烯烃电线电缆绝缘层。
4.3 发展趋势
4.3.1 包覆技术目前对微胶囊红磷的包覆技术有一定的初步研究，但尚不够系统和深入，因此，需要对包覆囊材的选择和改性、囊心处理、包覆方法、包覆方式、包覆条件、包覆工艺、包覆结果和效果（如膜层结构、膜层厚度、粒度大小与粒径分布、白度、团聚性、与基材的相容性）等进行更系统和深入的研究，以获得更优的阻燃性能。
4.3.2 抑烟消烟微胶囊红磷阻燃剂具有抑烟消烟效果，但仍需进一步提高其抑烟消烟性能，最有效的方法可能是寻找合适的消烟剂或基材与之进行有效复配。
4.3.3 多功能化增塑剂是耗量最大的一种塑料助剂，今后微胶囊红磷阻燃剂的发展方向之一应是通过对包覆的囊材进行改性（方法可以有接枝、共聚、表面再处理等），以使同时兼具增塑与阻燃的功能另外，也可使之兼具热稳定与阻燃的功能等，发展多功能化的微胶囊红磷阻燃剂产品，从而降低材料中塑料助剂的用量，优化助剂结构，增强材料的力学等性能。
4.3.4 复配阻燃协效研究各种阻燃剂与红磷阻燃剂的有效复配关系，并使之微胶囊化，以增强阻燃效果，减少阻燃剂用量，提高材料的力学等性能，进而更有效地达到阻燃的目的，这也是当前国内外阻燃剂工业发展的重要动向之一[15]。
5 微胶囊化红磷的应用
5.1 广泛应用的原因
微胶囊化红磷阻燃剂的研究开发符合阻燃剂多功能高效低毒、无卤化的发展方向，随着人们环保意识的加强和对工程塑料应用领域的扩展，微胶囊化超细红磷必将得到越来越广泛
的应用。对微胶囊化超细红磷的研究和应用，以下几个方面应该引起人们的关注：
⑴由于不同的元素对红磷的氧化具有不同的作用，甚至微量的成份也能加速或延缓红磷的氧化反应，因此需要研究红磷的氧化反应机理，从根本上抑制红磷氧化反应发生。
⑵为了使红磷在工程塑料的阻燃应用中达到更好的效果，需要将红磷超细化，但由于红磷在粉碎过程中的危险性，需要研究不同超细化技术对红磷微粒的粒度形态和分布的影响，使之具有工业应用价值。
⑶由于超细红磷的不稳定性，需要对红磷进行微胶囊化，以在其粒子外围形成致密的保护层，而常规的包覆技术难以达到这个要求。应该根据红磷的稳定性、协同性及阻燃工程塑料的品种、性质、使用目的和加工行为等因素来选择包覆材料和包覆方式，并通过不同的表面物理化学改性来提高微胶囊化红磷与基体树脂的相容性。同时红磷本身的颜色也是限制其应用的一个重要方面，有必要研究白度化红磷的制备，使之向多功能化的方向发展。
⑷根据微胶囊化超细红磷与其它阻燃剂的协同配合阻燃增效机理，进一步提高红磷在无卤阻燃工程塑料中的应用范围，特别是在聚烯烃等不含氧高聚物中的应用[16]。
5.2 在医药中的应用
医药产品微胶囊化能达到两个效果被包囊药品通过皮膜缓慢释放延长了药物的作用时间，减少施药次数，药物浓度变化小，减少刺激。如用乙基纤维素包囊维生素和阿斯匹林。选择适当方法，使微胶囊壁膜起到暂时隔离的作用，将微胶囊化药品置于病灶附近，提高疗效，减少副作用。微胶囊化固定技术在生物医学领域发展很快，其中较为活泼的研究内容是固定化解毒吸附剂，多酶和辅酶体系，抗体或抗原及临床分析的应用[17]。
5.3 在环氧树脂中的应用
以三聚氰胺甲醛预聚体与红磷粉末为原料，过硫酸钾为催化剂，采用原位聚合法成功制备出具有高热稳定性的微胶囊红磷。三聚氰胺甲醛预聚体、氢氧化镁复配使用后能有效地提高材料的阻燃性能[18]。微胶囊红磷膨胀型阻燃剂可以赋予环氧树脂良好的膨胀炭层，这种膨胀炭层隔热、隔氧，保护了内部基材在高温时受氧和热的作用，因而提高了环氧树脂的阻燃性。在温度或火焰的作用下，微胶囊红磷膨胀型阻燃剂在环氧树脂基材表面能形成致密的膨胀炭层，该炭层对内部基材具有保护作用[19]。
5.4 在尼龙66中的应用
红磷在有水生成的条件下可以被氧化为黏性磷的多种含氧酸，而这些酸既可覆盖于尼龙66表面，又可在尼龙66表面催化加速其脱水炭化，降低材料的质量损失速度和可燃物的生成量，而磷则大部分残留于炭层中，形成的液膜和炭层则可将外部的氧、挥发性可燃物与内部的高聚物基质隔开而有助于燃烧中断[20]。酚醛或脲醛树脂对红磷阻燃剂作微胶囊化处理，酚醛树脂或脲醛树脂包覆红磷加人量在某范围内均能提高尼龙的氧指数，能解决尼龙难燃化的问题，有其实际应用价值[21]。
5.5 在不饱和聚酯、ABS中的应用
微胶囊化红磷对不饱和聚酯具有良好的阻燃性，它常与Al(OH)3并用，以产生协同阻燃效应，有时还可同时加入金属氧化物。有些卤系添加型阻燃剂也可改善红磷的阻燃效果。ABS
热变形温度高、冲击强度高、易于成型且有一定的韧性，是一种广泛应用的工程塑料，但由于阻燃性较差而影响了其作为电器材料的应用。李景庆等将微胶囊化红磷加ABS，取得了阻燃和增强增韧双重效果。微胶囊化红磷还可以添加在橡胶、塑料、树脂和油漆涂料等阻燃制品中，它可以作为合成纤维高聚物的添加型阻燃剂，然后纺丝织成阻燃纺织品。德国、美国和日本等国家已利用包覆红磷作添加型阻燃剂，合成了氯纶、粘胶纤维、腈纶、涤纶尼龙和丙纶等阻燃纤维，从根本上解决了合成纤维纺织品的阻燃问题[22~24]。
5.6 在塑料中的应用
以微胶囊化红磷为主阻燃剂的无卤低烟阻燃体系，所用阻燃剂均为无机阻燃剂，因此阻燃胶料在共混硫化时，可大大减轻产品生产中对工艺装备设备的腐蚀，保护生产环境，而且由于无机阻燃剂成本低，随之胶料成本也低[25]。微胶囊化红磷与酚醛环氧树脂复配阻燃的ABS材料燃烧时能在表面形成致密的碳层，而内部形成较多的孔洞，从而更好的起到隔热、隔氧的作用[26]。将具有反应性基团的硅溶胶与超细红磷微胶囊阻燃剂相结合，对纺织品进行阻燃整理，可得到阻燃效果优良、耐久性好的功能纺织品[27]。
5.7 在其他聚合物中的应用
在聚丙烯、不饱和聚酚、环氧树脂、聚氨醋等塑料中加入少量的微胶囊化红磷，再加入适量的填料和助剂，就可以制造出矿用阻燃聚丙烯打包带以及由其编织的网顶（假顶），矿井下最新的、用阻燃聚丙烯做的支护毛竿的套管，阻燃环氧灌装料；阻燃不饱聚醋玻璃钢导风筒以及容器、游艇、板材等[28,29]。微胶囊化红磷的应用非常广泛：在环氧树脂中，可用于回扫变压器封装材料、电容、电阻、粘结剂、涂料等；在聚氨酯中，可用于管道贮槽类的保温材料、管架、密封和建筑材料；在酚醛树脂中，可用于成型材料、电器零部件、层压板；在天然橡胶、合成橡胶中，可用于输送带、耐热软线、橡胶薄板、衬垫材料；在聚氯乙烯、聚乙烯中，可用于电线电缆、低压电器骨架材料、热熔胶；在聚酰胺中，可用于热熔胶、电气、汽车等的零部件；在丙烯酸乳液中，可用于无纺布上胶料；在ABS、PP 中，可用于低压电器骨架材料、汽车配件；在毛毡中，可用于汽车内饰件、空调器配件、建筑物内装饰用的毛毡；其它方面可用于不饱和聚酯、聚酯、聚缩醛、聚碳酸酯、聚苯醚、油漆[30]。
6 结论
微胶囊红磷阻燃剂是一种高效、低毒、抑烟、稳定性好的阻燃剂，在国内外有非常好的发展前景，它在聚合物中应用广泛。
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(10):67~69
本研究采用三种不同的湿化学方法，探讨三氧化二锑微粉的制备工艺,对三氧化二锑的阻燃机理进行初步分析,并对其阻燃特性进行研究。 1三氧化二锑的制备 1.1工业上三氧化二锑制备的方法 工业上三氧化二锑制备的方法主要有［5］： 加热条件下金属与氧反应： 4Sb+3O2→2三氧化二锑 焙烧三硫化二锑矿物法: 2Sb2S3+9O2→2 三氧化二锑+6SO2↑ 三氯化二锑水解法: 2SbCl3+H2O→2 三氧化二锑+6HCl 其工艺过程： 用酸式湿法（多用硫酸）从锑精矿直接生产锑氧法： 其工艺过程： 其它："电解氯化法"等。 以上几种方法其中，前一种属于干法;后三种属于湿法。目前国内采用较多的是湿法 ，新近制备三氧化二锑的方法还有等离子体法和胶体沉淀法等。这些方法生产三氧化二锑最大的缺 点就是杂质含量过高,白度低,粉末分布不均匀,满足不了精细化生产的要求。 1.2本工作中超细三氧化二锑微粉的制备方法 本工作采用SbCl3为原料,分别用沉淀法、溶胶-凝胶法制备出三氧化二锑超微粒子。所用化学药品及试剂均为分析纯，采用A、B、C三种不同的湿化学方法制备三氧化二锑粉料。方法A是将SbCl3粉晶溶于浓盐酸中，磁力搅拌完全溶解后，往溶液中缓慢滴加去离子水，边 滴边搅拌，开始时整个反应液为淡黄色稳定溶液，最后有小块状白色沉淀生成，最后白 色沉淀越来越多，并发生聚沉。用水冲洗沉淀，并多次倾析，以除去游离离子杂质。再 将沉淀物与氨水多次煮沸去氯离子，然后再用水多次倾析，洗涤过滤，干燥沉淀物，即 得三氧化二锑粉末。方法B是将SbCl3粉晶溶于无水乙醇中，磁力搅拌充分溶解后，往溶液中缓 慢滴入去离子水，并不断搅拌即得胶乳状白色沉淀。然后用水多次倾析，并过滤洗涤， 干燥后即得三氧化二锑粉末。方法C是将SbCl3粉晶溶入一定比例的乙醇和苯的混合液中，搅拌 充分溶解后得透明锑醇液，再向溶液中加入适量异丙醇，使醇化反应进行得更彻底，然 后加入少量阳离子表面活性剂，并滴加氨水，使之发生水解反应，得到胶状沉淀，经多 次过滤洗涤后干燥，即得白色三氧化二锑超细粉。其工艺流程分别如流程图所示。 湿化学法制备三氧化二锑粉末方案A 湿化学法制三氧化二锑粉末方案B 湿化学法制三氧化二锑粉末方案C 比较A,B,C三种方法可知，A法中要除去沉淀中的氯离子，故而需用氨水多次煮沸， 所得沉淀干燥后常因杂质未彻底除去而略带黄色，影响样品白度；B法要除去样品中无水 乙醇等有机物，可采用多次倾析、洗涤等办法，另外干燥时可适当调高干燥温度和延长 干燥时间。该法简易方便。 C法制备样品，因为加入了阳离子表面活性剂，因而粉末而 且流动性好，此方法可通过控制水解反应的速度来控制反应进程，并进而控制粒子的生 长进程。 2三氧化二锑阻燃机理
V o l.14高分子材料科学与工程N o.4 1998年7月PO LYM ER M A T ER I A LS SC I EN CE AND ENG I N EERI NG Ju l.1998氮系阻燃剂MCA阻燃尼龙6的机理研究 彭治汉 邓向阳* (岳阳石油化工总厂研究院,岳阳,414014) 摘要 采用热失重(T G)、差热分析(D T A)等热分析方法和红外光谱热示踪法研究了氮系阻燃剂M CA对尼龙6热氧降解行为的影响及其作用本质。结果表明M CA改变了尼龙6热氧降解的历程,促进尼龙6直接碳化分解而达到阻燃目的。这一研究结果否定了藤野文雄建立的“升华吸热”的物理阻燃机制,提出了M CA凝聚相催化碳化膨胀的阻燃机理,为该M CA的深度应用和工业化生产奠定了理论基础。 关键词 氮系阻燃剂M CA,阻燃尼龙6,膨胀,阻燃机理 氮系阻燃剂M CA(以下简称M CA)是一种新型高效的聚酰胺用添加型阻燃剂,由于其本身及分解产物的低毒性,迎合了当今阻燃剂向高效低毒方向发展的潮流,近年来在国内外受到了广泛的研究和应用。关于其阻燃机理,藤野文雄认为是“升华吸热”的物理阻燃方式,即通过M CA的“升华吸热”降低聚合物材料的表面温度并隔绝空气而达到阻燃的目的[1],这种观点已时常被认可[2]。 从阻燃剂对聚合物材料阻燃作用机制是制约或延缓聚合物热氧降解行为这一基本特征出发,我们采用热分析方法研究了M CA对尼龙6树脂的阻燃机理。研究结果表明,M CA对尼龙6的阻燃作用在于它改变了尼龙6热氧降解的历程,即两者相互作用使表面形成碳化膨胀层。由此提出了M CA阻燃尼龙6的阻燃作用是凝聚相催化碳化膨胀和气相稀释阻燃的作用机理。 1 实验部分 1.1 试验材料 尼龙6树脂:工业Ⅱ型,相对粘度≥3.0,上海塑料制品十八厂产品。M CA:岳阳石油化工总厂研究院试制。 1.2 挤出造粒 尼龙6树脂在110℃真空干燥8h后,与M CA 及少量分散助剂按一定配方混料,在ZSK-30双螺杆挤出机上于240～260℃挤出造粒,再干燥注塑制成样条,按U L-94测试标准检测阻燃性能达到V-0级。 1.3 热重分析 取样条切片,用DU PONG1090热分析天平测试。气氛为80m L/m in的空气,以10℃/m in的升温速率从室温升至600℃。 1.4 热氧降解红外光谱 将样条切片置于小瓷舟,在已恒定温度的马弗炉中热处理2～5m i n,观察样品变化并用PE973型红外光谱仪测试处理过的样品的红外光谱图。 1.5 差热分析 取样条切片用DT-39B型差热分析仪测试,气氛为80m L/m i n的空气,以5℃/m in速率从室温升至600℃。 2 结果与讨论 M CA的热失重和差热分析结果如F ig.1。 TG F ig.1 T G and DT A curves o fMCA 收稿日期:1996-02-28 *参加本项工作的还有冯美平、伍仟新、程茵、龚军、肖玉莲、张西华等同志 联系人及第一作者:彭治汉,男,35岁,博士生,高级工程师.
白度化包覆红磷阻燃剂的如何使用 白度化红磷，白化红磷阻燃剂是经过包覆后表面颜色变白的微胶囊包覆红磷 FR-BMRP02，也叫白度化包覆红磷，白化包覆红磷，白度化胶囊红磷，白化胶囊红磷，或者胶囊包覆白化红磷等。 红磷P是高效的阻燃剂，其阻燃性能优良，但是在实际应用中存在两大主要问题：一是化学性能不稳定，在空气中易吸潮、易氧化，高温加工时产生剧毒气体磷化氢PH3，粉尘易爆炸，在贮存运输使用时存在安全隐患；二是红磷颜色深红紫红，应用范围受到很大限制。 红磷阻燃剂经过表面处理后才能使用，新型的微胶囊化包覆技术，对红磷进行微胶囊化表面处理，制备新型的白度化微胶囊包覆红磷阻燃剂FR-BMRP02，拓宽了红磷在在高分子聚合物中的应用。选用硼酸锌ZB、蜜胺树脂MF、ATH等多种囊材、多种有机和无机方式的包覆，与未包覆红磷相比，热稳定性与化学稳定性有显著提高，在自燃温度、热分解温度、吸水性、抗氧化性及磷化氢释放量等性能指标上有进一步提高。 白度化红磷阻燃剂，使用中不能泛红，耐温性高，应用范围广，广泛用于浅色或白色体系，如工程塑料：PA6/66、PBT、PET、PC、MC尼龙；如通用塑料：PE、PP、EVA、EPR；也可用于环氧EP、聚氨酯PU、酚醛PF、不饱和聚酯UP等热固性树脂及顺丁橡胶、乙丙橡胶、纤维织品等的阻燃。添加份量少，阻燃性能优异；密度小，影响物理性能少；加工过程中不起霜、不迁移、不腐蚀模具；特别是制品具有高耐漏电痕迹指数（CTI）。 白度化红磷虽然经过包覆，燃点一般都达到320度以上，较好的包覆能达到800度甚至1000度。即便如此，在使用过程中，还是要预防红磷燃烧爆炸，造成事故，使用还是注意方法。 使用方法：先将被阻燃材料，即塑料粒子与适量的白矿油低速搅拌混合均匀，再加紧白度化红磷细粉低速搅拌均匀，然后下料加工。 此方法目的：一是可以使粉末与塑料粒子，粘合在一起，均匀分布； 二是使用白油浸润红磷粉末，当搅拌或加工时候，可以吸取搅拌热，防止自燃。
三氧化二锑（又简称：氧化锑） 分子式：Sb2O3分子量：291.5 性状：白色粉末，无毒，熔点656℃，沸点1425℃。不溶于水。溶于盐酸、浓硫酸。无可燃性。 技术指标 用途：三氧化二锑是最早被采用的无机阻燃剂之一，主要作为阻燃协效剂与含 卤素化合物配合，在它们的热分解过程中起阻燃作用，并可取代部分卤素化合物，可应用于塑料、橡胶、化纤、搪瓷、颜料、油漆、玻璃、电子等行业。 包装：用编织袋内衬塑料袋包装。每袋净重25kg。
Antimonous oxide Molecular formula: Sb2O3Molecular weight: 291.5 Properties and features:white powder. atoxic. The melting point is 656℃.Theboilingpoint is 1425℃.Insoluble in water. Soluble in chlorhydric acid, sulfuric acid. Use:Antimonous oxide is generally used in matching with halogen https://www.doczj.com/doc/6c2672717.html,ed in flame retarding of plastic products, such as, PVC, PP, PE, PS, ABS, PU, etc; used as bulking agent and flame retardant in rubber industry, such as, conveyer belt, cable and so on; used as covering agent in enamel products and ceramic products; used as white dyes and flame retardant in painting industry; still used as organic synthesis activator, synthesis metal passivating agent. Package:Plastic weaved bag, lined with PE bag, and 25KG weight.
1、TWI395017B 可重复加工之液晶膜及其制造方法 合成例：微胶囊化液晶微粒】 将2.5克聚氨酯(Desmodur N－3200,Bayer Corp.)与40克液晶(DH－032,工研院自制；△n＝0.19、Tc＝89℃)于60℃下均匀混合。将上述混合溶液加入200克之10%聚乙烯醇水溶液进行搅拌，然后于50－55℃下以3000rpm，3分钟进行乳化得到粒径1－10μm之颗粒。之后加入25克之10%三乙烯二胺(Triethylene Diamine)与25克之10%三乙醇胺(Triethanolamine)于55℃下反应10小时。反应完毕后，加入20克之10%氢氧化铵，静置过夜。最后将所得浆料以5000 rpm转速进行离心，得到粒径分布1－5μm之微胶囊化液晶微粒。 （三乙烯二胺：用于生产聚氨酯泡沫的基本催化剂，室温固化硅橡胶、聚氨酯橡胶、聚氨酯涂料的催化剂等。 三乙醇胺：用作环氧树脂的固化剂，参考用量12-15份（质量分数），固化条件80℃/4h或120℃/2h。也可用于天然橡胶、合成胶的硫化活化剂，丁腈橡胶聚合活化剂，还可用作润滑油和抗腐蚀添加剂等。三乙醇胺的长链脂肪酸盐几乎呈中性，可用作油脂和蜡的乳化剂。 无机工业用于制选各种铁盐。毛纺、丝绸、印染等工业用于洗 氢氧化铵：涤羊毛、呢绒、坯布，溶解和调整酸碱度，并作为助染剂等。有机工业上用作胺化剂，生产热固性酚醛树脂的催化剂。医药上用稀氨水对呼吸和循环起反射性刺激，医治晕倒和昏厥，并作皮肤刺激药和消毒药。也用作洗涤剂、中和剂、生物碱浸出剂。） 【实施例1】 将合成例之微胶囊化液晶微粒与20%聚乙烯醇水溶液依照1：1.5(重量比)在室温下比例均匀混合，即可配制出液晶涂料，涂料之黏度为1000~1100cps(25℃)、固含量约为42%。上述所用之聚乙烯醇的重量分子量为27000－32000，聚合度为550－650，钠离子含量低于60ppm。 以第2图所示之装置，将PET－ITO薄膜经狭缝涂布头涂上液晶涂料后(涂幅宽为1.1公尺)，进入五段式烘箱(温度 40~90℃)干燥，以线速约为4公尺/分钟移动速度移动，最后经过约100℃热贴合轮与另一片PET－ITO薄膜贴合，连续生成电可调光液晶薄膜，厚度控制为15μm。 2、CN100456093C 彩色化胆固醇型液晶显示器及其制造方法 图2C为胶囊化胆固醇液晶层示意图，在该电极层22上形成一胶囊化胆固醇液晶层24，该胶囊化胆固醇液晶层的制作结果如同于美国专利US 6,203,723B1，本发明的该胶囊化胆固醇液晶层制作方式为液晶(可为向列型液晶)加入不同比例的旋光性材料与可调的手征性(tunable chiral)材料形成胆固醇液晶，最后再利用高分子分散法或高分子聚合法(如乳化聚合法或悬浮聚合法)成为涂料，再利用涂布方式将该涂料涂布于该电极层22上，以形成该胶囊化胆固醇液晶层24，该涂布方式为滚动条式(roll-to-roll)法。 图2D为曝光工艺示意图，利用灰阶光罩26配合紫外线28于该胶囊化胆固醇液晶层24上进行曝光，该紫外线28的波长为365nm，此时控制该紫外线28的曝光量，就可制作出单层彩色化胆固醇型液晶显示器，例如，该胶囊化胆固醇液晶层24所定义区域为红色，则该区域所使用灰阶光罩26的透光率为100％，该胶囊化胆固醇液晶层24所定义区域为绿色，则该区域所使用灰阶光罩26的透光率为50％，及该胶囊化胆固醇液晶层24所定义区域为蓝色，则该区域所使用灰阶光罩26的透光率为0％，本发明通过曝光工艺后，可形成胆固醇型液晶显示器。
阻燃聚丙烯①卤-锑体系,即气相阻燃机理。常用的卤系阻燃剂是十溴二苯醚、六溴环十二烷、八溴醚、四溴双酚Ａ等,加上阻燃协效剂三氧化二锑,具有添加量少,阻燃效果好的特点。但卤素类阻燃剂一直受到绿色环保组织的非难,以至在有些国家受到制约,被明令禁止使用。然而美国、日本等国家仍允许使用,那么作为发展中国家的中国,卤系阻燃剂的寿命至少还 有10年以上。②用含溴烷基磷酸酯来处理ＰＰ。这类阻燃剂兼有ＰＢｒ协同效应,使阻燃效果显著,同时还能改善ＰＰ的流变性及加工性能,对ＰＰ的物理机械性能影响也小。③近 十年来在ＰＰ阻燃技术上,以意大利都灵大学教授Ｃａｍｉｎｏ首创的膨胀型阻燃剂发挥了巨大的作用,这类ＰＮ系阻燃剂具有高效、热和光稳定性高、低毒、低烟、低腐蚀,对加工 和机械性能影响小,不会引起环境污染。在ＰＰ中只要添加2530份即可达到ＵＬ94Ｖ0级。国内刚有膨胀型阻燃剂产品的生产报道。④丙烯酸五溴苄酯与三元乙丙橡胶的接枝共聚物阻燃的聚丙烯。这类阻燃处理的ＰＰ具有很高的抗冲击强度,在某些场合可用作工程塑料。⑤无机填充料阻燃聚丙烯所谓的无机填充料即指氢氧化铝和氢氧化镁,它们具有阻燃、抑烟的作用。但要达到预期的效果,微粒化及表面处理是关键技术,应用于不同塑料。要慎重选 择匹配的表面活性剂,使其与塑料相容性好,并在塑料中得以均匀的分散,又不致太大地影响 塑料的机械性能。由于ＡＴＨ和氢氧化镁能在不同的温度范围内起到阻燃抑烟作用,因此二者的复配使用可以使塑料在较宽的温度范围内发挥持续阻燃效果。这里要强调的是,在用氢氧化镁处理ＰＰ时,为达到更好的阻燃效果及合适的机械性能,在添加氢氧化镁混炼工艺中, 宜采用二步加料方式,这样会得到比一次加料更好的结果。 2.2阻燃聚乙烯①一般来讲,适用于ＰＰ的阻燃剂都可用于ＰＥ处理技术中,但由于两者结构上的差异,热稳定性和裂解温 度的不同,某些芳香族溴系阻燃剂(如十溴二苯醚)在ＰＥ特别是在ＬＤＰＥ上的应用效果会 更好一些。②这里还要指出,氯系阻燃剂如氯化石蜡、敌克隆(美国西方石油化工公司产品 商品名)在某些场合中应用效果会更好。比如敌克隆在电缆用ＰＥ绝缘层中的应用,使ＰＥ 有极佳的耐电压性能和阻燃效果。有的文献报道氯系阻燃剂与溴系阻燃剂联用时,会产生某种协效作用,尽管不明显,但比它们单独使用阻燃效果要好。 2.3阻燃聚氯乙稀在ＰＶＣ中添加大量增塑剂,使之成为软ＰＶＣ时,对它的阻燃处理就很有必要。这里需强调的是, 除了阻燃剂以外,抑烟也是ＰＶＣ迫切需要解决的问题。①选用阻燃增塑剂———芳基磷 酸酯、芳基烷基磷酸酯这里要慎重选用阻燃增塑剂,避免在增加阻燃性能的同时恶化了塑 料的其它性能,特别要注意材料的低温柔顺性。②抑烟剂传统的抑烟剂有三氧化钼、氢氧 化镁、八钼酸铵、硼酸锌、二茂铁等物。添加钼系抑烟剂一般量在2%3%之间,可降低 30%80%的生烟量,如与ＡＴＨ、氢氧化镁或碳酸钙复合使用会有更好的效果。 2.4阻燃聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯①对于挤出ＰＳ泡沫来讲,使用普通的六溴环十二烷(ＨＢＣＤ)即 可达到阻燃目的。这种处理不必使用阻燃协效剂三氧化二锑,因为起不到协效作用,反而由 于它的存在会使体系燃烧时产生熔滴。②对于常用的普通聚苯乙烯阻燃,要求使用热稳定 性能好的ＨＢＣＤ,ＰＳ的加工温度在180℃210℃左右,在此加工温度下,普通的ＨＢＣＤ会 产生不稳定,易分解。因此,要求使用耐高温的ＨＢＣＤ(它耐温达230℃240℃)。③高抗冲 聚苯乙烯阻燃技术更难,由于它要用于电子、电器元件,阻燃级别要求更高,需达到ＵＬ94Ｖ 0级。如果使用溴系阻燃剂就可达到这种要求,但要注意材料的耐光性、热变形温度、抗冲 强度、阻燃剂有否渗出等各方面因素是否受到影响。常用的溴系阻燃剂有十溴二苯醚、溴 化环氧树脂(ＢＥＲ)、耐高温ＨＢＣＤ等。 2.5阻燃ＡＢＳ①处理ＡＢＳ阻燃时一定要
1阻燃剂的阻燃机理 阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等[2]。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。 1.1吸热作用 任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的，如果能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量，那么火焰温度就会降低，辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应就会得到一定程度的抑制。在高温条件下，阻燃剂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。Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是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。 1.2覆盖作用 在可燃材料中加入阻燃剂后，阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝 O2，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。 1.3抑制链反应 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同或相近，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。 1.4不燃气体窒息作用 阻燃剂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。 2无卤阻燃剂 2.1氢氧化铝 氢氧化铝在205~230℃下受热分解放出结晶水，吸收大量的热，产生的水蒸气降低了聚合物表面燃烧速率，稀释了O2与降低可燃性气体的浓度而达到阻燃的目的[3]。新生的耐火金属氧化物(Al2O3)具有较高的活性，它会催化聚合物的热氧交联反应，在聚合物表面形成一层碳化膜，碳化膜会减弱燃烧时的传热、传质效应，从而起到阻燃的作用。另外，氧化物还能吸附烟尘颗粒，起到抑烟作用。该阻燃剂还具有阻涎滴，促碳化，不挥发，不渗出，能长期保留在聚合物中等功效[4]。 氢氧化铝广泛应用于PP，PE，EVA等聚烯烃的阻燃改性中，尤其是电线电缆行业被广泛应用。对于对阻燃性能要求高的材料，为了达到阻燃的要求，需在高聚物复合材料中填充大量氢氧化铝(50%~60 %)这将导致复合材料的物理力学性能恶化。 考虑到阻燃作用是由化学反应所支配的，而相同量的阻燃剂，其粒径越小，比表面积就越大，阻燃效果就越好。随着氢氧化物粒度的减小，在相同添加量时氧指数迅速上升，材料越难燃烧。超细化、纳米化是一个主要研究开发方向。
microencapsulation (微胶囊技术) 指将物质细微分散包覆后，并在所需的时候将其释放出来的方法 capsules--粒径大于1000μm microcapsules (or microcells)--粒径分布在1~1000μm nanocapsules--粒径小于1μm 2.Principle：微胶囊技术主要是根据Bungenbergde Jong所提的聚集(coacervation)原理 (1) 运用高分子的聚集是微胶囊形成主要方式 (2) 它是利用分子间的化学或物理产生的边界作用力，让分子自行形成微胞的一种方法 3. 微胶囊技术在食品工业上的意义 (1) 将液体形式的食品转变成固体，以利于干燥食品中使用 (2) 留滯挥发性物，以供最佳条件时释放 (3) 避免蒸发及受水分影响 (4) 使不容(incompatible)成分均匀混合 (5) 掩蔽不良味道 (6) 藉由特定的溶释机构，达到特殊效果 (7) 改变固体物质的质地与密度 (8) 保护敏感物质 (1)corematerial(芯材)或nucleus (核心物质)：包覆于壁膜内的物质。 重量约占整个微胶囊的80-99%，并于适当的时候被释放出來。 (2)wallmaterial(壁膜材料或囊壁)或shell (外壳) a.如芯材为亲油性物质，则囊壁材料选择亲水性材料 b.如芯材为亲水性物质，则囊壁材料用水不溶性的合成聚合物 壁材选择基本原则 芯材和壁材的溶解性能相反，芯材亲油、壁材一般要亲水，反之亦然。 壁料对芯材无不良影响 壁材有适当的渗透性、溶解性、可降解性、弹性、流动性、乳化性等 壁材成膜性能好、具有一定的机械强度与稳定性 2.核/壳比值 (1)典型的胶囊含有70-90%wt的核心物质，外壳厚度约为0.1-200μm a.胶囊外壳的厚度与颗粒大小和相对密度有关 b.微胶囊中核心物质和外壳的关系有许多表示方法，最常见的是「核心量」和「核/壳比值」两种表示方式 (2)核心量 a.心材在整个微胶囊中所占百分比 b.核心量可作为商品的重要准则 (3)核/壳比值 a.定义：核心与外壳的重量比值 b.核/壳比值是假设核心是一完美的球体，胶囊外壳厚度也是均匀不变的。
三氧化二锑化学品安全技术说明书（MSDS） 第一部分：化学品名称 化学品中文名称：三氧化二锑 化学品英文名称：antimony trioxide; 化学品俗名：锑白 分子式：Sb2O3 分子量：291.5 第二部分：成分/组成信息 有害物成分含量CAS No. Sb2O3≥99.5% 1309-64-4 第三部分：危险性概述 危险性类别：不受管制侵入途径：消化道与呼吸道 健康危害：对鼻、眼、咽喉有刺激作用，与皮肤接触可引发皮炎。 环境危害：对水稍微有危害燃爆危险：不易燃 第四部分：急救措施 皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入：脱离现场至空气新鲜处。就医。 食入：饮足量温水，催吐。就医。 第五部分：消防措施 危险特性：本品不易燃烧。 有害燃烧产物：无资料 灭火方法：保持容器冷却用水幕/水雾, 冷却周围设施。用水喷/雾。 第六部分：泄漏应急处理 应急处理：防止灰尘。防止进入排水沟。用任何可能的方法收客泄漏物。扫或铲到安全的地点。本物质及其容器必须用安全的方法销毁。用水和洗涤剂清洁地板以及所有被物质污染的东西。
第七部分：操作处臵与储存 操作注意事项：本品为粉状物，操作时尽量避免在有风的地方进行。 储存注意事项：储存在干燥通风的库房内，密封干燥保存。勿与无机浓酸、烧碱共贮混运。 第八部分：接触控制/个体防护 中国MAC(mg/m3)：1.0 前苏联MAC(mg/m3)：无资料 TLVTN：无资料TLVWN：无资料 工程控制：密闭操作，局部排风。 呼吸系统防护：空气中粉尘浓度较高时，建议佩戴自吸过滤式防尘口罩。 眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。 身体防护：穿防毒物渗透工作服。 手防护：戴防化学品手套。 其他防护：避免高浓度吸入。定期体检。防止尘肺。 第九部分：理化特性 外观与性状：白色无臭结晶粉末，加热变黄，冷后变白。无气味。 pH：(1% 溶液): 3-7 (10% soln) 熔点(℃)：656 相对密度(水=1)：立方晶形5.19（25℃）；斜方晶形5.67 沸点(℃)：1570 分子式：Sb2O3分子量：291.6 主要成分： 饱和蒸气压(kPa)：无意义燃烧热(kJ/mol)：无意义临界温度(℃)：无意义 临界压力(MPa)：无意义闪点(℃)：无意义引燃温度(℃)：无意义 爆炸上限%(V/V)：无意义爆炸下限%(V/V)：无意义 溶解性：不溶于水、乙醇，溶于浓盐酸、浓硫酸、浓碱、草酸、酒石酸和发烟硝酸。 主要用途：用于制搪瓷、颜料、吐酒石、药物，并用作填充料、媒染剂等。锑白在高温下能和含氯树脂反应能生成氯化锑，能阻止火苗的蔓延而达到防火的作用。 其它理化性质：常和氧化锌，氢氧化钠等作为溴系阻燃剂的协效剂在塑胶防火体系中应用。 第十部分：稳定性和反应活性 稳定性：本品是两性氧化物，如果遵照规格使用和储存则不会分解。
三氧化二锑 中文名称:三氧化二锑CAS:1309-64-4 英文名称:Antimony(III) oxide EINECS:215-175-0 分子式:C11H9N3O2.Na 分子量:238.19786 目录 1 2 3 4 5 6 7
8 基本信息 中文别名:三氧化锑;亚锑酐;三氧化二锑,锑白;锑白;锑华;亚锑酸酐;氧化亚锑;三氧化二锑(高纯超细);锑氧;无水亚锑酸;氧化銻;C.I.颜料白11;氧化锑, PURATRONIC|R, 99.999% (METALS BASIS) 英文名称:Antimony(III) oxide 英文别名:ANTIMONOUS OXIDE; ANTIMONY(+3)OXIDE; ANTIMONY OXIDE; ANTIMONY TRIOXIDE; DI-ANTIMONY TRIOXIDE; SB OXIDE; a1530; a1582; a1588lp; amspec-kr; antimoniousoxide; antimonyoxide(o3sb2); antimonyoxide(sb2o3); antimonyoxideo3sb2; antimonyperoxide; antimonysesquioxide; antimonytrioxideproduction; antimonywhite; antox EINECS:215-175-0 分子式:C11H9N3O2.Na 分子量:238.19786 安全术语:S22Do not breathe dust. 切勿吸入粉尘。 S36/37Wear suitable protective clothing and gloves. 穿戴适当的防护服和手套。 风险术语:R40 Limited evidence of a carcinogenic effect. 少数报道有致癌后果。 危险品标志: XnHarmful 有害物品 Xi Irritant 刺激性物品
通过在合成树脂或塑料中，加入一定比例的某种阻燃剂，便可大大提高塑料制品的阻燃性能。所谓阻燃剂是一类能阻止塑料等高分子材料被引燃或抑制火焰扩散的塑料助剂。阻燃技术的目的是使可燃材料具有阻燃抗燃的性能，在一定条件下使塑料不容易燃烧或者能够自熄的过程。 塑料阻燃剂的阻燃原理： 1、产生一种能窒熄火焰的气体。例如三氧化二锑，它在PVC中遇到因燃烧产生HCL时能与之反应生成一种窒熄性气体，即锑的氮氧化物，从而起到阻燃的效果。 2、吸收燃烧时产生的热量，起冷却、减慢燃烧速率的作用。例如氢氧化铝，它分子中所含化学结合水的比例高达34%，这种结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。 3、提供一层与氧气隔绝的隔离层，因隔绝了氧气而自熄，如磷酸酯类阻燃剂燃烧时生成的磷化物即是隔氧的隔离层。 4、生成可与塑料起反应的游离基，它们与塑料的反应产物能起阻燃作用。 阻燃剂的种类 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 有机阻燃剂，主要有三大类： 一是氯系阻燃剂：以含氯量较高的氯化石蜡如氯蜡－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。氯化石蜡主要用于聚氯乙烯制品的阻燃。 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在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、四溴双酚A、五溴甲苯和六溴环十二烷等。
红磷阻燃机理 1. 红磷的阻燃机理 红磷受热分解，可和周围空气中的氧气发生反应生成含氧磷酸，这种含氧酸的吸水性比较好，能让燃烧聚合物表层脱水炭化形成炭化层，这样不但能够将外部的氧、挥发性可燃物和热与聚合物隔离，减少可燃性挥发组分的释放，还具备吸热性，降低聚合物表面的氧化热，实现凝聚相阻燃。 红磷的热解产物PO·自由基进入气相后，还可以捕捉燃烧火焰中大量的H·、HO·自由基，切断火焰氧化链反应，起到气相阻燃的作用。 2. 红磷阻燃的缺点 （1）红磷在空气中很容易吸收水分，生产H3PO4、H3PO3、H3PO2等物质，使红磷变粘，失去流动性，而产生的磷酸更易吸水。如果红磷存在于高分子材料制品中，红磷吸潮氧化，使制品表面腐蚀后失去光泽和原有性能，并慢慢向内层腐蚀，同时产生的含氧酸也会腐蚀加工设备。 （2）红磷与树脂的相容性差，而且会出现离析沉降，使树脂的粘度上升，给树脂的浇铸、浸渍、操作等带来困难，也会导致合成材料的性能下降。 （3）红磷长时间和空气接触，不但会生成磷的含氧酸，还会释放出剧毒PH3气体，对环境和人体都是不利的。 （4）红磷吸湿性、不稳定性对塑料制品的物理性有不良影响，尤其是对弱电元件的漏电性、高压元件的绝缘性影响更甚。 （5）红磷本身的紫红色，会让制品着色。 （6）红磷易被冲击所引燃，干燥的红磷粉尘具有燃烧和爆炸等危险。 3. 红磷的微胶囊包覆 尽管红磷阻燃剂的缺点较多，但其在应用过程中是比较环保的，而且阻燃效果优异，是一种优良的无卤阻燃剂。为了尽可能地发挥红磷的阻燃性能并克服或消除其缺点，一般需对红磷阻燃剂进行微胶囊包覆。 微胶囊包覆红磷又称微胶囊化红磷，其目数可达到800~1000目，使用不同的囊材对红磷进行微胶囊化处理，即可获得微胶囊包覆红磷(囊材常用的有三聚氰胺甲醛树脂，也可采用无机(如硼酸锌等)/有机双包覆技术)。 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、水气、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，消除了红磷单独作为阻燃剂使用的一些缺点，不过，对于不同公司生产的包覆红磷，由于囊材跟技术的差异，其产品质量还是有相当大的差别。总体来说，包覆后的红磷具有以下优点：一是消除红磷在贮运、生产、加工过程中的隐患；二是白度化，淡化（并非消除）红磷的颜色，拓宽红磷的应用范围，由于颜色问题，包覆红磷也主要用于深色基材或对颜色要求不高的阻燃添加，在电缆方面应用比较广泛；三是改善与基材的相容性，减小对基材力学性能的影响；四是通过对囊材的选择，实现多种阻燃元素（阻燃剂）的复配，提高阻燃抑烟效能。
纳米微胶囊 小组成员： 日期：2014年9月28日
纳米微胶囊 摘要：随着微胶囊技术的发展，纳米微胶囊技术受到越来越多的关注，本文对纳米微胶囊的定义、与传统微胶囊相比的优点以及最新制备方法进行了介绍，并综述了近年来纳米微胶囊技术的应用研究进展，同时探讨了纳米微胶囊技术在各领域中的研究现状及以后的研究趋势。 关键词：纳米微胶囊；制备方法；应用研究 Abstract:With the development of microcapsule technology, nanocapsule technology has received more attention. The definition,characteristic and preparation methods of nanocapsule compared with traditional microcapsule are introduced in this paper, and the new research progress of nanocapsule technology applications in different fields in recent years are reviewed. In addition, current studies and future applications of nanocapsule technology in these fields are explored. Key words: nanocapsule, preparation method, application and research 1 引言 微胶囊技术是指将固体颗粒、液体微滴或气体作为胶囊的芯料，在其外部形成一层连续而极薄包裹的过程。其制备技术起源于20世纪50年代，在70年代中期得到迅猛发展，在此期间出现了许多微胶囊化产品和工艺[1]。微胶囊具有保护芯材物质免受环境影响，屏蔽味道、颜色、气味，改变物质重量、体积、状态或表面性能，隔离活性成分，降低挥发性和毒性, 控制芯材物质的可持续释放等多种作用，目前该技术已经成为材料、化学、化工、生物和医学等诸多学科领域工作者的研究热点，已被广泛应用于生物医学、食品、农药、化妆品、金属切割、涂料、油墨、添加剂等多个领域，因其具有广阔的应用前景，国际上将它列为21世纪重点研究开发高新技术之一[2]。 伴随着微胶囊技术的迅速发展，有学者在20世纪70年代末提出了“纳米微胶囊技术”这一概念。纳米微胶囊(nanocapsule)，即具有纳米尺寸的微胶囊，其颗粒微小，易于分散和悬浮在水中，形成均一稳定的胶体溶液，并且具有良好的靶
微胶囊化技术 第一节微胶囊化概述 1、基本概念 ?微胶囊：是指一种里面包埋有液体、固体或气体组分，而外面为聚合物壁壳的微型容器或包装体。 ?囊壁：微胶囊的聚合物壁壳，也称为外壳或保护膜。 ?囊心：被包埋的物料组分，也称囊核或填充物。 ?微胶囊化过程：将待包埋目标物质分成细粒，然后以这些细粒为核心，将成膜材料在其表面沉积、涂层的过程。 ?微胶囊化技术：将固体、液体或气体物质包埋在微小而封闭的胶囊内的方法与技术。 2、微胶囊化特性 1）微胶囊可包埋固体、液体和气体。 2）微胶囊大小一般在5～200um范围。当胶囊粒度小于5um时，由于布朗运动难于收集;当粒度超过200um时，由于表面的静电摩擦系数减小而稳定性下降。 3) 被包埋组分与囊壁是互相分离的两相。 4）囊壁较薄，厚度一般在0.2um至几微米，通常不超过10um。 5）囊壁可以是单层结构，也可以是双层或多层结构。囊心可以是单一组分(如单核)，也可以是多种组分(多核、多核-无定形等)。 6）在特定条件下如加压、揉破、摩擦、加热、酶解、溶剂溶解、水溶解、电磁作用等，囊壁所包埋的组分可在控制速率下释放。 7）微胶囊形状和结构受被包埋物料结构、性质及胶囊化方法影响。一般为球体、粒状、肾形、谷粒形、絮状和块状。
常见微胶囊的各种结构。 微囊化产品特性研究 3、微胶囊化发展 药物胶囊化已有150多年历史，而微胶囊化则出现于20纪30年代。1936年美国大西洋海岸渔业公司提出了用液体石蜡制备鱼肝油明胶微胶囊专利。1949年Wurster发明了微胶囊化的空气悬浮法技术，实现了固体微粒的微胶囊化。1953年Green发明了凝聚法微胶囊化技术，实现了液体物料的微胶囊化，并研制出无碳复写纸(NCR纸)，这是微胶囊化技术第一次商业应用,随后该技术得到了快速发展。 迄今为止，微胶囊化技术在化工、食品、医药、生化、印刷等领域获得了广泛应用，其理论和实践也日趋成熟。 4、微胶囊的功能 1）改变物料存在状态、质量和体积。 2）降低挥发性并进行控制性释放。 3）隔离活性成分，保护敏感性物质。 4）掩盖不良气味和风味。 5) 降低食品添加剂的毒理作用。 O/W型微胶囊技术的主要功能 ?尽管很多微囊化方法报道，喷雾干燥生产O/W型微囊化产品依然是工业化生产最重要手段。 ?将油脂转变成水溶性粉体、方便加工、运输和食品配方; 包括脂质类如V A、V D、V E，卵磷脂、叶黄素、植物功能性提取成分 ?将水溶性、油溶性功能成分有效复配为一体；功能食品
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。
微胶囊化红磷的阻燃机理及其在聚合物中的 应用 摘要：本文介绍了微胶囊化红磷阻燃剂的优越性能及制备方法，探讨了微胶囊化红磷的阻燃机 理，综述了微胶囊红磷阻燃剂的国内外研究进展情况，并且列举了该阻燃剂在聚合物中的具体应 用。 关键字：微胶囊化红磷；阻燃机理；应用 1 优越性能 1.1 红磷的缺点 红磷是一种优良的无机阻燃剂，阻燃效率高，与其他阻燃剂相比，达到相同阻燃级别所需添加量少，因而对材料的物理力学性能影响小。但它暴露在空气中容易吸潮、氧化生成磷酸并释放出剧毒的磷化氢气体；同时，红磷与大多数聚合物的相容性较差，影响产品的阻燃与力学性能。如果将普通红磷微胶囊化，则可从根本上克服上述缺点，因而受到了各国科研人员的高度重视[1,2]。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，H3 PO2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)红磷长期与空气接触，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[3,4]。 1.2 微胶囊化红磷的优点 微胶囊化红磷（亦称包覆红磷）是国际上近几年来发展起来的高效新型阻燃剂，是在细微的红磷粉末上，通过各种方法在其表面包覆一层极薄的高分子薄膜或氧化物薄膜。它不仅克服了红磷在使用中的几乎全部缺点，同时赋予其新的优越性能：热稳定好，易于高聚物相容，无毒无味低烟，耐候性好，贮存期长，用量少，阻燃效果好，应用广泛等[5]。它不但可克服卤锑系阻燃剂燃烧时烟雾大、放出有毒气体及腐蚀性气体等缺陷，同时还可克服有机P-N 膨胀型阻燃剂价格昂贵、无机阻燃剂添加量大等缺点[6]。 2 制备方法 微胶囊化是一种化学品的特殊“包装”技术，它是用一种高分子物质（即囊材）将另一种物质（即芯材）包覆上一层具有一定强度的连续紧密的薄膜（即囊壁），以满足某种特殊的