红磷阻燃剂具有效率高,添加量少,无卤等特点,适用于深色系的材料阻燃需要。包覆红磷,红磷阻燃母粒,PE阻燃母粒,次磷酸铝等虽然都含有磷,但是其磷含量,用途,阻燃效率,适用材料差别较大。下面我们就红磷的生产,包覆工艺及用途等问题作详细说明。
一,红磷的生产制备方法
工业上采用转化法制备红磷,有球磨机转化及密闭锅转化两种工艺。
1,球磨机转化法
在密封条件下,将黄磷升温至270℃,停留约20h,再在4h内升温到290℃,当放热终止时,升温到360℃,停留约5h,转化即完成。
2,密闭锅转化法
工业上将磷酸钙、二氧化硅和焦炭混合在电炉中反应制得黄磷,将黄磷加入密闭的铸钢锅或钢锅中,在隔绝空气下加热,在稍低于420℃经数小时加热即转化成红磷。即:
2Ca3 (PO4)2+6SiO2 +10C--- 6CaSiO3+P4+10CO
二,包覆红磷的制备工艺
按照包覆用材料,可分为无机包覆、有机包覆、无机-有机包覆及表面物理化学改性四种制法。
1,无机包覆
以无机物为包覆材料,采用化学沉积法和溶胶凝胶法。以氢氧化铝包覆为例,化学沉积法是将红磷悬浮于含氢氧化铝的水介质中,再加入氢氧化钠调节溶液的pH值在6~8之间,使生成的氢氧化铝沉积在红磷表面形成均匀而致密的包覆层。
2,有机包覆
以有机物为包有机料,以界面聚合或原位聚合包覆。多采用热固性树脂,如酚醛树脂、三聚氰胺树脂、糠醇树脂、苯胺树脂、环氧树脂及醇酸树脂等。
3,无机-有机包覆
先在红磷上包覆一层Al(OH)3、Zn(OH)2等无机层,再包覆一层酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂或环氧树脂等有机层的方法,是目前红磷表面改性较为理想的工
4,表面物理化学改性
以表面活性剂对红磷进行表面处理。
三,红磷的用途
红磷可用于阻燃聚苯乙烯、聚烯经、聚甲醛、聚酯、聚碳酸酯、环氧树脂不饱和聚酯、纺织品、橡胶和尼龙等。红磷与其他磷系阻燃剂相比,相同质量的红磷能产生更多的磷酸,所以达到同样阻燃要求时其用量较小,且由于红磷熔点高,溶解性较差因而以红磷阻燃的高聚物的某些物理性能要优于比用一般阻燃剂制得的同类高聚物。微胶囊化红磷主要用于各种塑料、橡胶的阻燃和木材、涂料的阻燃处理。例如,用于PA、PC、PE、PP、PBT、PET、EVA等热塑性树脂的阻燃;用于酚醛饱和聚酯等热固性树脂及顺丁橡胶和乙丙橡胶的阻燃;可以制造阻燃的聚氯乙烯电线、电缆绝缘套管和护套、不饱和聚酯玻璃钢,环氧树脂阻燃灌封料。目前在无卤阻燃电缆料中用量较大,是理想的无卤阻燃电缆阻燃剂。