次磷酸铝与阻燃剂

次磷酸铝与阻燃剂（本文版权归好磷网所有，仅作交流共享之用，转载请注明出处）在我们日常使用高聚物为原料制成的各种产品，其阻燃性一直是非常重要的特性，因为这些高聚物原料本身多数都含碳、氢、氧等元素，所以一般比较容易引燃，并持续燃烧，最后酿成火灾。

理论上讲，能够充当阻燃添加剂的物质种类繁如星辰，而优秀的阻燃物质，不仅能够完成本质工作（阻燃），还必须不能带来其它的缺陷和困难（涉及基材硬度、韧度、色泽、电导等），我们今天介绍的是通常被喻为环保型阻燃剂的次磷酸铝。

其物性次磷酸铝，磷系无机盐，其分子式为Al（H2PO2）3，常温下较为稳定，加工热稳定性优良，但在温度较高时会发生分解，产生剧毒的磷化氢气体，其反应过程如下：Al（H2PO2）3AlPO4+2PH3常作为一种协作剂与其它磷系、氮系阻燃剂共同添加到高聚物中，一般不影响基材的物化性能，而且可以达到协作互补，提高阻燃效率的作用。

它对环境相对友好的，可作为一种无卤无毒阻燃剂。

它磷含量高（41.89%），水解稳定性好，加工时不引起聚合物的分解。

其制备次磷酸铝次磷酸铝作为一种次磷酸盐，其制备过程的主要反应是次磷酸根与铝离子结合，那么只需向反应场景提供次磷酸根与金属铝离子即可，因此文献中提到次磷酸铝的制备方法主要有两种，分别利用酸碱中和以及离子交换复分解的原理。

利用酸碱中和反应来制备次磷酸铝时，需要有次磷酸和氢氧化铝。

而作为一元中强酸的次磷酸，并没有想象中的那么温顺，它虽然在常温干燥环境下比较稳定，但却是实实在在的强还原剂，一旦与氧化剂相遇，将会发生剧烈反应。

由于化学反应（如酸碱中和），多数是放热的过程，而次磷酸铝在温度达到130℃时，会发生分解，生成剧毒的磷化氢气体，危及生命安全。

另外一种方法是利用次磷酸钠提供次磷酸根，氯化铝提供铝离子，在溶液中进行反应。

这种方法看起来挺美，然而，对于次磷酸的转化率以及生成的次磷酸铝如何从溶液中提取出来，提出了新的挑战（通俗来说就是“十分蛋疼”），如果pH控制不好，极有可能得到Al（OH），不过在对PH值的控制以及其它工艺条件的不断优化下，我们还是可以得到次3磷酸铝的。

次磷酸铝与三聚氰胺氰尿酸盐MAC复配中要注意的问题
次磷酸铝在与三聚氰胺氰尿酸盐（MAC）同样都是一种无卤环保阻燃剂，二者复配往往能产生更好的阻燃效果。

但是在次磷酸铝在与MAC复配工艺中要注意一个特别重要的细节。

在MAC中往往会残留一定的三聚氰胺，次磷酸铝的PH值为3-5直接，呈微弱酸性。

但是三聚氰胺中的NH4键容易在酸性环境下发生断裂而产生刺激性的铵类物质。

这些物质会给周边环境造成刺激，尤其给作业的工人造成不适。

由于合格的MAC的三聚氰胺的含量在≤0.001%以内，正常情况下几乎可以忽略不计，但是如果是不合格的MAC其三聚氰胺有可能严重超标导致次磷酸铝在与MAC复配中产生一定量的铵类物质。

所以，次磷酸铝在与三聚氰胺氰尿酸盐（MAC）复配中尤其要采购到合格的MAC，严格控制三聚氰胺的含量。

次磷酸铝在塑料中的阻燃性能日新月异，我们会及时更新相关次磷酸铝的阻燃技术研究。

二乙基次磷酸铝用途
二乙基次磷酸铝（DEPA）是一种高效的阻燃化学制剂，具有广泛的应
用价值。

一、阻燃
1、用于涂料：DEPA可作为用于涂料的阻燃剂，具有优异的阻燃效果，K值低，阻燃性能更优；
2、用于塑料：DEPA可用作用于硬质塑料、软质塑料及阻燃性塑料的
阻燃剂，具有良好的阻燃效果，燃烧时不致有有毒物质放出；
3、用于橡胶：由于其具有优异的阻燃和隔热性能，DEPA可应用于橡胶、油墨或建筑材料的阻燃和隔热材料，燃烧更加安全可靠。

二、滤材
DEPA的有机磷和游离碱性可提供良好的多孔性，可用作高效过滤材料。

由于它具有优异的湿性、稳定性和强效活性，广泛用于制备高性能滤材，可以有效地抗性弱酸、碱、盐类污染物如氨、硝酸盐、硫酸盐和
铁离子等，对水体进行深度净化。

三、消光
DEPA具有极佳的消光性能，用于消光增强光谱反射材料，可以提供无限的消光分辨率，有效抑制反射光谱和传输可见光，可将紫外线转化
为红外线，用于太阳能电池和消光传感器。

四、催化剂
DEPA可用作催化剂，在反应中常常用于加速反应，可显著提高反应的速度和效率，可用于合成有机化合物，广泛用于有机合成工业。

五、其他用途
1、可用于制备磷酸根类物质；
2、可用于高抗蚀和高抗渗性钢；
3、也可用作熔融金属合金和粘接材料。

总之，DEPA具有多种用途，可作为高效的阻燃化学制剂和高性能滤材，对水体的处理和环境的净化作用显著；同时用于消光、催化剂等方面
也有值得借鉴的作用。

次磷酸铝的作用
次磷酸铝的作用
什么是次磷酸铝？
•次磷酸铝是一种重要的无机盐类化合物，化学式为Al(H2PO4)3。

•它是白色结晶粉末状或无定形固体，可溶于水。

次磷酸铝的主要作用
1.阻燃材料：次磷酸铝在阻燃领域有着广泛的应用。

它可以与热塑
性树脂相互作用，形成炭化层，有效阻止火焰传播，提高材料的
阻燃性能。

2.陶瓷添加剂：次磷酸铝可以作为陶瓷材料的添加剂，改善陶瓷的
性能。

它可以提高陶瓷的硬度、强度和耐磨性，增加抗冲击性和
耐高温性能。

3.水处理剂：次磷酸铝也可以用于水处理领域。

它可以与水中的溶
解性磷酸盐结合，形成不溶性的沉淀物，从而去除水中的磷酸盐
污染物，达到净化水质的目的。

4.磷酸盐肥料：次磷酸铝可以作为磷肥的原料或添加剂。

它含有丰
富的磷元素，可以为植物提供所需的养分，促进植物的生长发育。

5.制备高温胶粘剂：次磷酸铝也可用于制备高温环氧胶粘剂。

它可
以提高胶粘剂的高温稳定性和抗剪切性能，使胶粘剂在高温环境
下仍能保持良好的粘接效果。

结语
次磷酸铝作为一种重要的无机盐类化合物，在许多领域都有着广
泛的应用。

它的阻燃、陶瓷添加、水处理、肥料和胶粘剂制备等作用，为各行各业带来了诸多益处。

随着科技的不断发展，次磷酸铝的应用
可能还会不断创新和拓展。

次磷酸铝对木粉∕高密度聚乙烯复合材料阻燃及力学性能的影响一、前言- 研究背景- 目的与意义二、文献综述- 阻燃剂研究现状- 次磷酸铝的特性及应用- 木粉/高密度聚乙烯复合材料的相关研究三、实验设计- 实验材料与方法- 实验分组与标准- 实验流程四、实验结果分析- 阻燃性能测试结果分析- 力学性能测试结果分析- 复合材料微观结构分析五、结论- 次磷酸铝对木粉/高密度聚乙烯复合材料的阻燃及力学性能影响的总结- 研究的不足及改进的方向- 现实应用与展望参考文献第一章：前言随着全球环境保护意识的不断提高，对于防火材料的需求也在不断增加。

木粉/高密度聚乙烯（HDPE）复合材料是一种新型的防火材料，由于其高强度、良好的耐热性、耐腐蚀性和易加工成型等优点，已经成为多种应用领域的关键材料。

但是，由于HDPE本身不具备阻燃性能，其在实际应用中难以满足高安全要求。

因此，研究有效的防火技术和阻燃剂成为复合材料研究的重要方向。

次磷酸铝（APP）是一种常见的溶剂型阻燃剂，其能够在高温下发生热分解，释放出大量的气体和水，从而形成一层氧化铝屏障，有效地防止了火焰的蔓延。

APP的低毒、低烟、低腐蚀等特点，使其在防火材料领域得到广泛的应用。

因此，研究APP阻燃剂在木粉/HDPE复合材料中的应用，探索其防火机理和影响是十分有必要的。

本研究旨在探究APP对木粉/HDPE复合材料的阻燃及力学性能的影响，并为木粉/HDPE复合材料的防火应用提供参考。

第二章：文献综述2.1 阻燃剂研究现状随着全球人民对环境保护的关注度不断提高，防火材料在日常生活和工业中的应用得到了广泛的关注。

针对不同的应用场景和需求，研究人员开展了各种类型的阻燃剂研究，包括无机阻燃剂、有机阻燃剂和无机-有机混合型阻燃剂等。

其中，无机阻燃剂具有较高的阻燃效果和稳定性，但是易产生污染和腐蚀等问题。

有机阻燃剂则具有生物降解性好、加工性能好等特点，但其阻燃效果有限，同时易受外界环境等因素影响。

次磷酸铝阻燃机理
次磷酸铝是一种重要的阻燃剂，广泛应用于多种材料中，其阻燃机理主要包括以下几个方面：
1.凝聚相成碳：次磷酸铝在高温下分解，生成磷酸类化合物，进一步脱水形成致密炭层。

这种炭层有效地阻隔了物质和能量的传递，从而阻止了火焰的蔓延。

2.气相阻燃：次磷酸铝燃烧时产生的PO自由基能够捕捉助燃的HO自由基，从而在气相中发挥阻燃作用。

这种作用机制有效地降低了火焰的氧化反应速率，进一步抑制了燃烧。

3.磷氮协同阻燃：次磷酸铝中的磷和氮元素在燃烧时相互作用，形成保护层，抑制火焰传播。

这种保护层不仅能够隔绝氧气，还能够降低热传导和热辐射，从而有效地阻止了火焰的蔓延。

4.隔热、隔氧：次磷酸铝阻燃剂玻璃状化合物覆盖在基材表面，起到隔热、隔氧的效果。

这种覆盖层能够降低基材表面的热传导和热辐射，同时隔绝了氧气，从而有效地阻止了火焰的蔓延。

综上所述，次磷酸铝的阻燃机理主要包括凝聚相成碳、气相阻燃、磷氮协同阻燃以及隔热、隔氧等几个方面。

这些作用机制共同协作，使得次磷酸铝成为一种高效、环保的阻燃剂。

聚磷酸铵／次磷酸铝／聚氨酯密封胶阻燃体系的阻燃及热降解行为以蓖麻油为基础多元醇，聚磷酸铵（APP）与次磷酸铝（AHP）复配协同聚氨酯阻燃体系，制备了阻燃聚氨酯密封胶（FRPUS）。

研究了APP/AHP阻燃体系对FRPUS阻燃性能、热稳定性能的影响。

结果表明，APP与AHP的质量比为5∶1，添加量为50%时，FRPUS的极限氧指数（LOI）值达到35.1%，较纯PUS提高74.6%；TGA和热降解动力学表明APP/AHP提高了阻燃体系的热稳定性。

标签：聚氨酯密封胶；聚磷酸铵；次磷酸铝；阻燃；热降解聚氨酯密封胶（PUS）因其较高的拉伸强度、良好的耐磨性和耐寒性、宽广的调节性能、价格适中等优点，广泛用于汽车、电子元器件、建筑等的密封[1～3]。

但其极限氧指数仅为18%～19%，属于易燃材料。

因此，聚氨酯密封胶的阻燃改性越来越得到重视[4]。

目前，添加型阻燃剂是改善聚氨酯密封胶阻燃性的最简便、有效和性价比高的方法。

常用的添加型阻燃剂主要含有卤素、磷和氮。

卤素化合物因产生大量毒烟和污染环境，甚至可能产生致癌物，欧洲共同体已禁止使用。

因此，磷、氮化合物等无卤阻燃剂越来越得到人们的青睐。

然而这些阻燃剂在单独使用时阻燃效率并不高，需要增大添加量才能获得阻燃性能优异的聚氨酯材料。

阻燃剂的添加量过高不但引起成本升高，还会降低聚氨酯的力学性能，因此提高阻燃剂的阻燃效率成为阻燃剂领域的发展趋势之一[5～7]。

复合阻燃体系是将2种或2种以上的阻燃剂通过最佳的配比组成新的阻燃体系，通过性能互补，达到更高的阻燃效率[6]。

因此，复合阻燃体系不断得到发展和应用。

本文以聚磷酸铵（APP）为主要无卤添加阻燃剂，通过与次磷酸铝（AHP）复配，调整2者的质量比，组成新的无卤阻燃体系，并用于聚氨酯（PUS）密封胶体系中。

通过研究阻燃体系的阻燃性能、热降解行为及热降解动力学，探讨无卤阻燃PUS的热降解机理。

1 实验部分1.1 主要试剂与仪器蓖麻油（CO，羟值=163 mg/g，相对分子质量=933，平均官能度=2.7）、二月桂酸二丁基锡（DBTDL），南京化学试剂有限公司；多苯基多亚甲基多异氰酸酯（聚合MDI，PM-200，NCO 质量分数为30.2%），烟台万华股份有限公司公司；聚磷酸铵（APP）、次磷酸铝（AHP），济南泰星精细化工有限公司；除水剂（BF-5），佛山巴斯达化工有限公司；消泡剂（defom 5500），广州盛高化学有限公司。