¿Cuál es el mecanismo retardante de llama y la tendencia de desarrollo del retardante de llama de fósforo rojo?

¿Cuál es el mecanismo retardante de llama y la tendencia de desarrollo del retardante de llama de fósforo rojo?

En la aplicación práctica de la producción de plástico, para la forma y estructura de productos plásticos particularmente complejos, a menudo es difícil realizar el moldeo por inyección una vez y es necesario utilizar una variedad de tecnologías de conexión para conectar las piezas moldeadas por inyección. Como forma eficiente de conectar productos plásticos, la tecnología de soldadura ultrasónica puede acortar el tiempo de producción del producto y mejorar la eficiencia de la producción.

En el trabajo de modificación retardante de llama de materiales poliméricos, a menudo escuchamos a la gente decir que el fósforo blanco, el fósforo amarillo y el fósforo rojo, como puede verse por sus nombres, son diferentes colores de fósforo. Sin embargo, el fósforo blanco y el fósforo amarillo se refieren a un tipo de sustancia, y el fósforo amarillo es un sólido ceroso amarillo formado por la oxidación parcial del fósforo blanco, mientras que químicamente hablando, el fósforo blanco y el fósforo rojo pertenecen a isótopos, al igual que el diamante y el grafito, que pertenecen a diferentes monómeros del mismo elemento. A continuación, hablamos de las propiedades estructurales, propiedades retardantes de llama, mecanismo retardante de llama y tendencia de desarrollo del fósforo rojo.

Propiedades estructurales And Características retardantes de llama Of Retardantes de llama de fósforo

1. struPropiedades estructurales de los retardantes de llama de fósforo rojo.

Químicamente hablando, la estructura determina las propiedades. Dado que el fósforo rojo y el fósforo blanco tienen estructuras muy diferentes, sus propiedades no son las mismas. El fósforo rojo es estable en el aire, mientras que el fósforo blanco se enciende espontáneamente en el aire; el fósforo rojo es básicamente no tóxico, mientras que el fósforo blanco es altamente tóxico; El fósforo rojo se puede utilizar como retardante de llama, mientras que el fósforo blanco se puede utilizar como bomba incendiaria. Composición estructural, el fósforo blanco está compuesto por moléculas P4, los átomos de fósforo en la molécula para la estructura ortotetraédrica, el fósforo rojo también está compuesto por moléculas P4, pero los enlaces de sus moléculas constituyentes tienen una ruptura y polimerización para formar una estructura macromolecular, por lo que se puede decir que el fósforo rojo es una sustancia macromolecular inorgánica. Su fórmula molecular se puede escribir como (P4)n (n indica el grado de polimerización). Nota: El fósforo blanco calentado aislado del aire produce fósforo rojo.

El fósforo rojo (RP), o fósforo rojo, tiene la apariencia de un polvo de color rojo a rojo violáceo intenso, insoluble en agua, ácidos diluidos y muchos disolventes orgánicos, pero ligeramente soluble en etanol anhidro, tribromuro de fósforo e hidróxido de sodio acuoso. Cuando el fósforo rojo se calienta a 200 ℃ en el aire, se enciende para generar P2O5; además, el fósforo rojo también puede arder cuando se calienta en cloro gaseoso. Como el elemento fósforo del fósforo rojo se encuentra en estado de baja valencia (valencia cero), cuando se mezcla con KClO3, KMnO4, peróxido y otros oxidantes fuertes, puede explotar si las condiciones son adecuadas.

2. Propiedades ignífugas de los retardantes de llama de fósforo rojo.

El retardante de llama de fósforo rojo es el retardante de llama retardante de fósforo con mayor contenido de fósforo, en la lucha contra el fuego, los logros, y sus tipos también son complicados y variados, según los componentes funcionales se pueden dividir en retardantes de llama halogenados, retardantes de llama de fósforo y otros. retardantes de llama, retardantes de llama de fósforo, su aplicación es muy amplia, el estado del retardante de llama halogenado, y con la acusación de personas que no conocen la verdad sobre la llama halogenada Retardantes y cuestionamiento y monopolio de halógenos de la empresa Con la acusación y el interrogatorio de retardantes de llama halogenados por parte de desconocidos y el aumento de precios de varias empresas monopolistas de halogenados, el sistema de fósforo se ve cada vez más favorecido. El fósforo rojo, como miembro de los retardantes de llama a base de fósforo, tiene una mayor eficiencia retardante de llama que otros retardantes de llama a base de fósforo porque contiene sólo el elemento retardante de llama fósforo, y esto es cierto incluso cuando la cantidad de retardante de llama es muy baja. . En algunos casos, la eficacia retardante de llama del fósforo rojo es incluso ligeramente mejor que la de los retardantes de llama halogenados.

Además, se ha informado que ningún retardante de llama a base de fósforo puede igualar al fósforo rojo en términos de PET (tereftalato de polietileno). Para el sustrato, el retardante de llama añadido es, después de todo, una sustancia extraña, y si los dos lados no están bien coordinados, es fácil dañar el excelente rendimiento del propio sustrato. Mientras que el fósforo rojo, agregue una pequeña cantidad para lograr las propiedades retardantes de llama requeridas, de modo que la excelencia original del sustrato retardante de llama sea más fácil de mantener. Además, el fósforo rojo tiene un alto punto de fusión y poca solubilidad, lo que resulta beneficioso para el mantenimiento de determinadas propiedades físicas de los polímeros en comparación con otros retardantes de llama. Finalmente, el humo de fósforo rojo es pequeño, de baja toxicidad, de aplicación más amplia, se puede usar solo, también se puede compartir con otros retardantes de llama, se puede usar ampliamente en poliolefinas, poliestireno, poliéster, poliuretano, nailon, policarbonato, poliformaldehído, epoxi. resinas, caucho, textiles, etc.

Problemas Of Red Pfósforo Faburrido Rretardante

Como dice el refrán, 'no existe el oro, no existe la perfección', como fósforo rojo retardante de llama, también tiene muchas deficiencias, principalmente en los siguientes seis aspectos:

1. Corrosión del sustrato

El fósforo rojo se puede utilizar como desecante, tiene una fuerte absorción de agua, después de absorber agua para generar H3PO2, H3PO3, H3PO4 y otras sustancias, en este momento, el fósforo rojo debido al aumento de la viscosidad y la pérdida de movilidad, el ácido fosfórico producido por el La absorción de agua pertenece a las sustancias más absorbentes, por lo que las últimas se diluyen en sustancias parecidas a lodos. Por lo tanto, cuando se agrega fósforo rojo a materiales poliméricos, con el paso del tiempo, el fósforo rojo en la capa superficial del material se oxidará debido a la absorción de humedad y la corrosión de la superficie del producto, y luego perderá el brillo y algo. de las propiedades originales, lo que es más grave, esta corrosión se expandirá lentamente hacia la capa interna del material.

2.Ddificultad de compatibilidad

Siempre es difícil que lo inorgánico y lo orgánico sean compatibles, ya que la compatibilidad del fósforo rojo inorgánico y la resina orgánica naturalmente no es buena, no solo es difícil de dispersar, sino que también se producirá precipitación, por lo que la viscosidad de la resina aumenta, lo que trae una gran cantidad de inconvenientes para el posterior procesamiento y uso de la resina (colado, impregnación, extrusión, etc.) y, en casos graves, provocará una disminución de las prestaciones del material.

3.P.olución del medio ambiente

La naturaleza del material es estable, generalmente relativa (en el nivel filosófico, la estabilidad es relativa, la inestabilidad es absoluta), por lo tanto, cuando el fósforo rojo entra en contacto a largo plazo con el aire, se producirá una reacción química lenta en la generación de fósforo. -que contiene ácido oxigenado al mismo tiempo, pero también liberará un gas PH3 altamente tóxico, que contaminará el medio ambiente. Gas PH3, los otros sabores, el autor no ha sido informado de cuál es el motivo de la generación del retardante de llama de fósforo rojo. En cualquier caso, el olor de los retardantes de llama de elastómeros termoplásticos con fósforo rojo es mayor que el del retardante de llama de bromo y Retardante de llama de fósforo y nitrógeno.

4. Limitaciones de la aplicación

Debido a la higroscopicidad e inestabilidad del fósforo rojo, cuando se agrega a productos plásticos, afectará las propiedades físicas de los productos, especialmente en la fuga de débiles. componentes y el aislamiento de componentes de alta tensión, limitando así la aplicación de fósforo rojo en el campo de los componentes eléctricos de retardantes de llama.

5. Explosión de llama

Aunque el fósforo rojo se puede utilizar como retardante de llama, es inflamable en sí mismo, especialmente cuando el fósforo rojo se ve afectado, es más probable que se encienda, por lo que el polvo de fósforo rojo seco tiene el peligro de combustión y explosión, y también está clasificado. como producto químico peligroso en China.

6. Sustrato colorante

En comparación con otras sustancias retardantes de llama blancas, el color rojo púrpura intenso del fósforo rojo es fácil de colorear los productos retardantes de llama, lo que dificulta el control del color de los productos producidos o aumenta el costo de la mezcla de colores.

Principio retardante de llama Of Retardante de llama de fósforo rojo

Los monómeros de fósforo son inflamables, pero en la resina, el fósforo rojo y otros aditivos que contienen fósforo no son puramente oxidantes, los aditivos que contienen fósforo se encuentran principalmente en la fase condensada y el mecanismo retardante de llama es el siguiente

1. Formación y hcomer reducción eefectos

La formación de ácido fosfórico o ácido polifosfórico como agente deshidratante, la formación de una capa vítrea fundida y carbonizada densa de alta viscosidad en la superficie de los combustibles, la generación de carbono reduce la conducción de calor de la llama a la fase condensada.

2. Calor aabsorción por pfosfórico acid y chemático ccuelga

El ácido fosfórico absorbe calor porque previene la oxidación del CO a CO2 y reduce el proceso de calentamiento.

Se producen los siguientes cambios: retardante de llama de fósforo → ácido fosfórico bi → ácido fosfórico → ácido poli metafosfórico, el ácido poli metafosfórico es un compuesto estable no volátil, con fuerte deshidratación, en la mezcla de la superficie del polímero aislado del aire, fuera del agua absorbe una gran cantidad de calor, de modo que la descomposición térmica del retardante de llama de la superficie del polímero libera fosfuro volátil, la espectrometría de masas muestra que la concentración de los átomos de hidrógeno almacenados se reduce considerablemente, lo que sugiere que el fósforo rojo descompone los radicales PO-, HPO-, capturando los radicales H-, HO- generados durante la combustión de macromoléculas, es decir, PO- + H- = HPO.

3. Protector layer y ssinérgico faburrido rretardante mmecanismo

Se forma una fina capa protectora líquida o vítrea sobre la fase condensada, lo que reduce la difusión de oxígeno y la transferencia de calor y masa entre la fase gaseosa y la fase sólida, inhibe el proceso de oxidación del carbono y reduce la descomposición térmica de los retardantes de llama que contienen fósforo.

El mecanismo retardante de llama de cada retardante de llama a base de fósforo es una combinación de estos tres, lo que produce un efecto retardante de llama sinérgico exactamente cuyo mecanismo está dominado por la estructura del retardante de llama y los combustibles.

4. Microencapsulado red pfósforo faburrido rretardante mmecanismo

Mecanismo retardante de llama de fósforo rojo microencapsulado: en el polímero para agregar el mecanismo retardante de llama de fósforo rojo recubierto tiene los siguientes aspectos, es decir, en la combustión, la formación de derivados del ácido fosfórico, desempeña el papel de adsorbente de calor, lo que dificulta la combustión de más ocurrencias. ; retención de radicales libres, mejora la estabilidad térmica; reaccionar con oxígeno para formar oxigencapsulación de fósforo y continuar reaccionando con el polímero, dando como resultado la producción de una estructura reticulada, para obtener la reticulación fósforo-oxígeno de la capa carbonizada; y la reacción ambiental con el oxígeno para generar fósforo que contiene oxígeno; y el medio ambiente reaccionan con el oxígeno del medio ambiente para generar fosfato oxigenado, este fosfato oxigenado tiene una fuerte higroscopicidad, puede reducir la temperatura de la superficie del polímero en combustión, al tiempo que promueve la humedad de la superficie del polímero y al mismo tiempo promueve la carbonización de la superficie de el polímero.

Generalmente se considera que el mecanismo retardante de llama del fósforo rojo está en la fase condensada, al agregar fósforo rojo a la combustión del polímero retardante de llama, el fósforo rojo primero se oxida y genera ácido fosfórico, y luego ácido fosfórico y una mayor deshidratación para generar ácido metafosfórico y poli(metafosfórico). ácido), que forma una capa de líquido no combustible sobre la superficie del polímero; al mismo tiempo, debido al fuerte efecto deshidratante del ácido metafosfórico y poli(ácido metafosfórico), lo que provoca la carbonización por deshidratación de la superficie del material polimérico, la formación de una capa densa de capa carbonizada. Al mismo tiempo, debido al fuerte efecto deshidratante del ácido metafosfórico y el poli(ácido metafosfórico), la superficie del material polimérico se deshidrata y carboniza, formando una capa carbonizada densa. Por un lado, la película líquida y la capa carbonizada proporcionan aislamiento térmico y de oxígeno, y al mismo tiempo previenen eficazmente la difusión de gases inflamables generados por la descomposición del polímero a altas temperaturas, inhibiendo así la combustión del material y logrando el propósito de la llama. retardo. En comparación con otros retardantes de llama aditivos de fósforo, el fósforo rojo tiene un alto contenido de fósforo. Por lo tanto, para lograr el mismo nivel de retardante de llama, la cantidad de fósforo rojo agregado es menor que la de otros retardantes de llama, y ​​el polímero con su retardante de llama tiene mejores propiedades físicas y mecánicas.

El caucho termoplástico TPV retardante de llama de fósforo rojo y el elastómero termoplástico TPE-S pueden alcanzar el nivel UL94 V0 de 1,6 mm y las propiedades mecánicas están más allá del uso del elastómero retardante de llama retardante de llama de bromo.

el desarrollo Tdesgarrar Of Red Pfósforo Faburrido Rretardante

1. Tecnología de recubrimiento

En la actualidad, existen algunas investigaciones preliminares sobre la tecnología de recubrimiento de fósforo rojo microencapsulado, pero no son lo suficientemente sistemáticas ni profundas. Por lo tanto, es necesario realizar investigaciones más sistemáticas y profundas sobre la selección y modificación del material de recubrimiento de la cápsula, el tratamiento del núcleo de la cápsula, el método de recubrimiento, el método de recubrimiento, las condiciones del recubrimiento, el proceso de recubrimiento, los resultados y efectos del recubrimiento (por ejemplo, estructura de la película, espesor de la película, tamaño de partícula y distribución granulométrica, blancura, aglomeración y compatibilidad con el sustrato), etc., para obtener una mejor retardación de llama. Para obtener mejores propiedades retardantes de llama.

2. Supresión y eliminación de humo.

El retardante de llama de fósforo rojo microencapsulado tiene supresión de humo y efecto de humo, pero aún es necesario mejorar aún más su supresión de humo y su rendimiento; la forma más efectiva puede ser encontrar un supresor de humo o sustrato adecuado y su composición efectiva.

3. Multifuncionalización

El plastificante es el mayor consumo de un aditivo plástico, una de las direcciones futuras del desarrollo del retardante de llama de fósforo rojo microencapsulado debe ser a través del material de la cápsula recubierto con modificación (los métodos pueden ser injerto, copolimerización, reprocesamiento de superficie, etc.), para para la función plastificante y retardante de llama Además, se puede fabricar para la función de estabilización térmica y retardante de llama, etc., desarrollo de la multifuncionalidad del retardante de llama de fósforo rojo microencapsulado productos, para reducir la cantidad de materiales aditivos plásticos, optimizar la estructura de los aditivos Para reducir la cantidad de aditivos plásticos en el material, optimizar la estructura de los aditivos y mejorar las propiedades mecánicas del material.

4. Sinergia combinada de retardantes de llama

Investigar la relación de composición efectiva entre varios retardantes de llama y retardantes de llama de fósforo rojo, y hacerlo microencapsulado, para mejorar el efecto retardante de llama, reducir la cantidad de retardante de llama, mejorar las propiedades mecánicas del material y luego ser más efectivo para lograr el propósito del retardante de llama, que también es una de las tendencias importantes del desarrollo de la industria retardante de llama en el país y en el extranjero.

El artículo analiza principalmente el retardante de llama de fósforo rojo, incluidas sus propiedades, ventajas, desventajas y mecanismo retardante de llama. YINSU Flame Retardant produce varias series de retardantes de llama de fósforo rojo, como FRP-950, FRP-301, FRP-750, etc. Su retardante de llama de fósforo rojo PG-50 Combina polvo de fósforo rojo y sinérgico, presentando un alto contenido de fósforo, excelente rendimiento retardante de llama y características fáciles de usar. Tiene alta eficiencia, requiere una baja cantidad de adición, es rentable y tiene una amplia versatilidad de aplicación en resina epoxi, revestimientos, aparatos eléctricos, etc. Además, el retardante de llama de fósforo rojo microencapsulado FRP-950 y FRP-8050 superar algunas desventajas del fósforo rojo ordinario, que muestra buena compatibilidad y otras propiedades, lo que favorece un mejor desempeño de su función retardante de llama en diferentes materiales.