除了上述的**阻燃剂外,部分有机和无机填料对PC同样有阻燃效果。田征宇等发现以双酚A-双二苯基磷酸酯为阻燃剂的玻纤增强PC体系中,与普通玻纤相比,异形比为3的扁平玻纤不仅能增加PC的冲击强度和尺寸稳定性,还能缩短PC的燃烧时间[14]。氧化石墨烯和层状双氢氧化物应用于PC中,产生协同效应,不仅能将燃烧时的总热释放量降低16%,还能提高PC的抗光老化性能,缓解其在长时间光照条件下的变黄现象[15]。微晶纤维素 (MCC)与TPP以1∶3复配,当总添加量为10%时,PC的氧指数为28%,阻燃级别为UL94的V-0级,优于二者分别添加10%[16]。磷腈阻燃剂在家具制造中用于提高产品的阻燃性能。河北phosphazene磷腈阻燃剂
4.建筑材料与涂料(1)防火涂料应用材料:水性/溶剂型涂料作用:磷腈树脂(如聚磷腈-丙烯酸酯共聚物)涂覆于钢结构或木材表面,遇火膨胀成炭。案例:美国Albi公司的CladFireguard系列涂料。(2)阻燃泡沫与保温材料应用材料:聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)泡沫作用:添加5%~10%磷腈衍生物即可通过GB8624B1级(中国建筑材料阻燃标准),避免传统阻燃剂(如HBCD)的生态毒性。5.纺织品与防护服(1)阻燃纤维应用材料:涤纶(PET)、尼龙(PA)、芳纶作用:磷腈化合物通过共聚或后整理工艺赋予织物耐久阻燃性,多次洗涤后仍有效。案例:杜邦Nomex®纤维的磷腈改性版本用于消防服。(2)***装备应用:帐篷、降落伞、防弹衣基材要求:满足MIL-STD-1623D(美国***阻燃标准),兼具轻量化和高阻燃性。6.其他**应用3D打印材料:磷腈改性光敏树脂(如DLP打印用)提升阻燃性,用于航空航天零件。船舶材料:舰艇电缆、舱壁复合材料需通过IMOFTPCPart5(国际海事组织标准)。河北phosphazene磷腈阻燃剂磷系阻燃剂多为液体,闪点低,高温可能释放有毒气体,在聚丙烯中应用不多。
为同时改善氢氧化镁阻燃聚丙烯的力学性能和阻燃性能,祝飞[27]合成了一种新型氢氧化镁协同阻燃剂聚二(乙醇)磷腈,并制备聚磷腈/氢氧化镁复配阻燃聚丙烯材料.结果表明,当复配阻燃剂的添加量达到38%时,聚丙烯的氧指数升至31.2%,同时聚丙烯的拉伸强度也有一定程度的提高.这是由于聚磷腈不仅能起到协同阻燃的作用,同时还能作为氢氧化镁的分散剂,使得氢氧化镁粒子在聚丙烯中的分散度及界面结合力均有大幅度提高.(2)制备含磷腈基团的膨胀型阻燃剂阻燃聚烯烃.磷腈膨胀型阻燃剂加入到聚烯烃后,在热降解过程能在阻燃聚烯烃材料表面形成稳定的、绝热的炭泡沫层,因而表现出较好的阻燃效果.研究结果表明,炭层的形貌与阻燃剂的成分有关,含磷量越高,生成的炭层越致密,越能发挥隔热、抑氧的作用.
PN6 和 PPPMS 的添加量各为10%时,复合材料的LOI值为30.9%,均通过UL94V-0级别,无滴落现象.在体系中,PN6起到很好的阻燃和促进成炭的作用,而PPPMS起到协同阻燃及增容的作用.含羟基的环三磷腈衍生物由于能在聚醚多元醇中达到良好的分散效果而常用于PU泡沫的阻燃[43~45],如六-(对-羟甲基-苯氧基)环三磷腈(PN6)(图9)和2,2-二-(对-羟甲基-苯氧基)-4,4,6,6,-二(2′,2″-螺环-1′,1″-联苯)环三磷腈(PN2)(图10).当磷含量为1.5%~2.0%时,泡沫塑料在空气中可自熄.磷腈阻燃剂在电力行业中用于提高输电线路的安全性。
航空航天:在航空航天领域,磷腈阻燃剂用于固体火箭推进剂的包覆层,提高其耐烧蚀性和阻燃性能。这些包覆层在火箭发射和飞行过程中,能够承受高温和高速气流的冲击,保护内部结构。纺织品:在户外服装、帐篷和遮阳伞等纺织品中,磷腈阻燃剂可以提高材料的阻燃性能,降低火灾。这些产品通常需要满足严格的阻燃标准,如美国消费品安全委员会(CPSC)的16CFRPart1610标准。锂离子电池:在锂离子电池中,磷腈阻燃剂被用于电解液,以提高电池的热稳定性和安全性。这有助于防止电池过热和热失控,从而提高电池的整体性能和使用寿命。其他应用:磷腈阻燃剂还可以用于提高塑料、橡胶、涂料、粘合剂等材料的阻燃性能。例如,在聚氨酯泡沫、聚酯树脂和环氧树脂中添加磷腈阻燃剂,可以提高这些材料在高温环境下的稳定性和阻燃性能。磷腈阻燃剂的应用范围不断扩大,随着对坏境友好和安全要求的提高,这类阻燃剂的需求预计将持续增长。在选择磷腈阻燃剂时,需要考虑其与基材的相容性、成本效益以及是否符合相关法规和标准。一般来讲有机阻燃具有很好的亲和力,在塑料中,溴系阻燃剂在有机阻燃体系中占据***优势。河北phosphazene磷腈阻燃剂
有机是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为**的一些阻燃剂。河北phosphazene磷腈阻燃剂
3.2对苯乙烯的阻燃改性对苯乙烯的阻燃改性方法主要是将带有不饱和双键的基团引入到环三磷腈的侧基上然后与苯乙烯聚合形成阻燃共聚物.Orme等[20]及A11en[21]将2-(2-烯丙基)五氟环三膦腈与苯乙烯共聚,可得到在空气中自熄的共聚物.Wu等[22]合成了(2-烯丙基苯氧基)五氯环三膦腈单体,并将之分别与苯乙烯和氯苯乙烯共聚.这两种共聚物失重50%的温度分别为365和480℃.Lim等[23]用含有炔基和乙烯基团的芳香基团亲核取代六氯环三磷腈,然后与苯乙烯共聚形成一系列共聚物.研究发现,它们均具有良好的耐热性,分解温度达到450℃,极限氧指数更是高达50%以上.而且含有苯乙烯基团的共聚物,在介电性能方面也有突出的表现,可见其在集成电路的耐热和阻燃改性方面将会有很大的应用前景.河北phosphazene磷腈阻燃剂