含磷阻燃劑主要是在固相發(fā)生作用的,受熱時分解,會發(fā)生以下變化:磷系阻燃劑→磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸。而最后一種變化物,聚偏磷酸是一種比較穩(wěn)定的化合物,不容易揮發(fā),而且具有很強(qiáng)的脫水性能,會在聚合物的表面形成一種石墨狀的碳化膜,從而達(dá)到聚合物與空氣隔絕的目的,而其脫出的水氣,在吸收大量的熱能后,能夠使聚合物表面的溫度下降。
在氣相中,磷系阻燃劑受熱分解釋放出揮發(fā)性磷化物,經(jīng)質(zhì)譜分析表明,存在PO·游離基,同時,火焰中氫原子的濃度會大大的降低。由此表明,PO·捕獲H·,即PO·+ ·H = HPO。
目前,適用于聚酰胺的磷系阻燃劑主要有赤磷、聚磷酸銨、磷胺、磷酸三甲苯酯等。下面,小編分別給大家介紹一下紅磷和聚磷酸銨:
1.紅磷:紅磷的優(yōu)點(diǎn)是含有較高的有效磷,在燃燒時,能夠比其他的含磷化合物產(chǎn)生更多的磷酸。相同的阻燃級別,紅磷的添加量比其他含磷化合物更低!且能夠使尼龍保持本身的力學(xué)性能。然而紅磷作為阻燃劑也有其固有的缺點(diǎn),如,顏色過于鮮明,易燃,且遇水反應(yīng)后會生成具有高毒性的磷化氫。而這一缺點(diǎn)是可以改善的,比如,將紅磷進(jìn)行微膠囊化。
2.聚磷酸銨(APP):聚磷酸銨的主要作用就是降解溫度,改變最終氣相產(chǎn)物的組成參與了聚酰胺的熱降解過程,同時在聚合物基本上形成蜂窩狀炭化覆蓋層,隔斷兩相界面的熱量和物質(zhì)傳遞,起到了保護(hù)機(jī)體的作用。
由于成炭有流動趨勢,會導(dǎo)致炭層下面的基材暴露,增大了燃燒的危險(xiǎn)性。此時,可以加入一些無機(jī)添加劑來增加阻燃效果,無機(jī)添加劑主要有:滑石粉(Talc)、CaCO3、Fe2o3等。