白度化包覆红磷阻燃剂的如何使用

磷系阻燃剂基本知识
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。

磷系阻燃剂中有机磷系品种大多是油状,在高聚物加工过程中不易添加,一般在聚氨酯泡沫、软PVC、变压器油、纤维素树脂、天然和合成橡胶中使用。

而无机磷系中的红磷,由于是纯阻燃元素,所以阻燃效果好,应用面较广,但它色泽鲜艳,因而应用受到部分限制。

红磷的应用要注意微粒化和表面包覆(胶囊化),这样使它在高聚物中分散性好,与聚合物的相容性好,不易迁移,能保持高聚物的难燃性能长久。

另外,聚磷酸铵的聚合度是决定上述两种产品质量的关键,聚合度越高,阻燃防火效果越好,国内已经有聚合度超过100的产品,而国外APP(聚磷酸铵)的聚合度在500以上已是常见。

常见的磷系阻燃剂有：
TTBNP：（三（2，2-二溴甲基-3-溴丙基膦酸脂）），其分解温度在280度，可以适用于大部分塑料的加工。

TPP：三苯基膦酸脂，常用在酚醛树脂，PVC，涂料中等。

有良好的耐热，耐水，耐油等性能。

RDP：间苯二酚双膦酸脂，耐热性好，可以在300度下稳定，用于工程塑料。

BPAPP：双酚A二（二苯基）膦酸脂
BBC：双酚A二（二甲基）膦酸脂。

如何使用白度化红磷阻燃剂白度化红磷，白化红磷阻燃剂是经过包覆处理后，表面颜色白色的微胶囊包覆红磷FR-BMRP02，也叫白度化包覆红磷，白化包覆红磷，或白度化胶囊红磷，白化胶囊红磷，或者胶囊包覆白度化红磷等。

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，使用还是要注意方法。

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，再加进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，当搅拌或加工剪切时候，可以吸取剪切热，防止自燃。

红磷作为阻燃协效剂在阻燃材料中的应用作者：田稣奇来源：《科教导刊·电子版》2014年第24期摘要阻燃剂的协同效应理论是提高高分子材料阻燃效率的一种有效手段，已成为当前研究开发高效阻燃剂的主要指导理论之一。

其中，围绕磷展开的协效阻燃剂研究开发是当前阻燃剂开发领域的热点。

本文主要介绍了以红磷为阻燃协效剂，与纳米改性氢氧化铝以及在磷—氮协效阻燃剂中的协效阻燃作用，展望了阻燃剂未来的发展方向和前景。

关键词红磷阻燃材料阻燃协效剂磷—氮协效阻燃剂中图分类号：TQ314 文献标识码：A1绪论红磷作为阻燃剂，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）红磷易被冲击所引燃，干燥的红磷粉尘具有燃烧及爆炸危险；（5）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，所以对红磷做阻燃剂时进行改性至关重要。

阻燃剂的协同效应理论是提高高分子材料阻燃效率的一种有效手段。

围绕磷展开的协效阻燃剂研究开发室当前阻燃剂开发领域的热点。

2磷—氮协效阻燃剂的研究与应用磷-氮协效阻燃剂可以分为反应型和添加型两大类，目前使用的大部分磷—氮协效阻燃剂属于添加型，主要包括膨胀性阻燃剂、磷腈类阻燃剂、含氮氧杂膦菲类阻燃剂等。

（1）膨胀型阻燃剂是磷—氮协效阻燃剂品种最多、应用最广的一大类，它以P、N、C为核心元素，通过复配或化合按一定比例构成碳源（成炭剂）、酸源（脱水剂）和气源（膨胀剂）。

目前膨胀型阻燃剂中研究较活跃的是对传统的聚磷酸铵（APP）、三聚氰胺磷酸盐（MP）、三聚氰胺氰脲酸盐（MCA）等进行改性或复配处理以及合成新型含氮磷酸酯类等。

Xiao-PingHu等将APP与由三聚氯氰、氨水和二乙烯三胺合成的成炭剂CA复配组成新型膨胀体系，在PE中应用后，阻燃性能优良，如表1所示。

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]。

包覆红磷的生产及其应用红磷又名赤磷，是塑料、橡胶、树脂和合成纤维等高聚物的高效阻燃剂。

红磷本身易燃(着火点210℃)，但因其受热易被氧化生成氧化磷，在高聚物燃烧时有水生成的环境中，又迅速转化为偏磷酸、磷酸和各种聚磷酸。

生成的这种混磷酸，不仅覆盖在被燃物的表面，形成隔膜，起着屏蔽环境(空气)的作用，而且由于混磷酸在较高温度下，对高聚物有很强的脱水炭化作用，易在被燃物表面形成稳定的玻璃炭化层，更进一步增强了保护被燃物的阻燃效果。

但是，红磷难以直接作为阻燃剂使用，因其易燃、易爆、化学性质活泼，易吸湿氧化成酸，并放出剧毒气体磷化氢(PH3)；在高聚物中不易分散等。

因此，必须加以改性包覆方可实际应用。

目前，在发达国家，红磷表面包覆改性处理研究取得较大进展，包覆红磷已商品化。

在我国，因其应用研究不够，所以还未得到广泛应用，目前只是依赖进口来满足国内的少量需要。

我们对包覆红磷的研究，从实验室到具有一定规模的中试生产，共做了近20次的试验。

井在橡胶制品厂和塑料制品厂多次进行应用实验。

使用我们研制的无机和有机双层包覆红磷(即IO红磷)生产的矿井用阻燃抗静电橡胶和橡塑导风筒布，都表现出良好的阻燃性能，达到产品的技术标准，减少了卤系阻燃剂和三氧化二锑的用量，减弱了阻燃制品燃烧时所产生的气体对人的窒息作用。

IO红磷的性能测试见表1。

表1 IO红磷与同类产品性能比较阻燃剂性能参数含磷量（%）吸水率（%）PH3发生量（μg/g〃24h）着火点（℃）未改性红磷98 4.7 ＞380 240 CPA15 85 2.9 400 300IO红磷86 ＜1.6 1.5-3.4 340-350 从表1可见，与国外同类产品相比，IO红磷性能较好。

贮存18个月再次测试，其性能几乎无变化，表现出良好的稳定性。

1、无机包覆红磷1.1 工艺路线的选择包覆红磷有两种方法：一是制取可以作为红磷包覆材科的难溶性无机化合物饱和溶液，用红磷颗粒作为晶种，控制温度，使作为红磷包覆材料的无机化合物以红磷颗粒为核心，呈般晶析出，然后再过滤、洗涤、干燥得到产品。