El fósforo elemental es inflamable, pero en la resina, el proceso de acción del fósforo rojo y otros aditivos que contienen fósforo no es una oxidación simple.Los aditivos que contienen fósforo actúan principalmente en la fase condensada.El mecanismo ignífugo es

I. Cuando la resina se quema, se combina con el oxígeno del aire para producir dióxido de carbono, agua y hollín (carbono).

Cm Hm O₂ → CO₂ H₂jefe

II.El fósforo rojo se combina con el oxígeno y el agua del aire para producir ácido fosfórico condensado (un polímero de ácido fosfórico).

correos₂ H₂O → (HPOx)n ácido fosfórico condensado

terceroEl hollín (carbono) producido en el paso I se mezcla con el ácido fosfórico condensado producido en el paso II para formar una película delgada sobre la superficie del plástico.

Esta película, conocida como 'carbón', mantiene el oxígeno fuera, de modo que la llama se apaga.

El mecanismo retardante de llama de cada retardante de llama a base de fósforo está determinado por la estructura del retardante de llama y el producto de combustión.

Mecanismo ignífugo de fósforo rojo

Generalmente se considera que el mecanismo ignífugo del fósforo rojo se lleva a cabo en la fase condensada.Cuando se quema el polímero al que se le agregó fósforo rojo retardante de llama, el fósforo rojo primero se oxida para generar ácido fosfórico y luego el ácido fosfórico se deshidrata más para generar ácido metafosfórico y ácido polimetafosfórico.

Por lo tanto, se forma una película protectora líquida no inflamable sobre la superficie del polímero;Al mismo tiempo, debido a la fuerte deshidratación del ácido metafosfórico y el ácido polimetafosfórico, la superficie del material polimérico se deshidrata y carboniza para formar una densa capa carbonizada.

Por un lado, la película líquida y la capa carbonizada pueden evitar el calor y el oxígeno y, al mismo tiempo, evitar eficazmente la difusión de gases inflamables generados por la descomposición a alta temperatura del polímero, inhibiendo así la combustión del material y logrando la Propósito del retardante de llama.

En comparación con otros retardantes de llama de fósforo aditivo, el fósforo rojo tiene un alto contenido de fósforo.Por lo tanto, para lograr el mismo grado de retardante de llama, la cantidad de fósforo rojo agregado es menor que la de otros retardantes de llama, y ​​el polímero retardante de llama tiene mejores propiedades físicas y mecánicas.

El fósforo rojo recubierto de microcápsulas también se denomina fósforo rojo microencapsulado, y su tamaño de partícula es bastante pequeño, la malla puede alcanzar 800-2500 mallas.El fósforo rojo recubierto de microcápsulas se puede obtener microencapsulando fósforo rojo con diferentes materiales de cápsula.

El principio de preparación del retardante de llama microcapsulado es que el retardante de llama se suspende rápida y uniformemente en la fase líquida bajo la acción de agitación mecánica y agente dispersante, y se usa un material de cápsula adecuado en su superficie para formar micras por medio de pruebas físicas o químicas. métodos.La pared densa y gruesa de la cápsula hace que el retardante de llama esté libre de la influencia del ambiente externo, como el calor, la luz, el oxígeno, la humedad, el ácido, el álcali, etc.

Para los retardantes de llama microencapsulados, la pared de la cápsula puede soportar la alta temperatura y presión del procesamiento de polímeros y no puede reaccionar químicamente con el retardante de llama encapsulado.Cuando el producto se expone a altas temperaturas, la pared de la cápsula puede derretirse y romperse inmediatamente.Por lo tanto, el retardante de llama se libera para lograr el propósito de retardante de llama.

Después de microencapsular el fósforo rojo, se eliminan algunas desventajas de usar fósforo rojo solo como retardante de llama.Sin embargo, para el fósforo rojo recubierto producido por diferentes empresas, debido a la diferencia en el material y la tecnología de la cápsula, la calidad del producto sigue siendo bastante diferente.

En general, el fósforo rojo recubierto tiene las siguientes ventajas:

1. Eliminar los peligros ocultos del fósforo rojo durante el almacenamiento, transporte, producción y procesamiento.

2. Resuelva el problema de que el fósforo rojo ordinario es fácil de absorber la humedad, tiene poca compatibilidad con los materiales poliméricos y es fácil de encender espontáneamente.

3. Blanqueamiento, dilución (no eliminación) del color del fósforo rojo y ampliación del rango de aplicación del fósforo rojo.Debido a los problemas de color, el recubrimiento de fósforo rojo también se usa principalmente para sustratos oscuros o aditivos retardantes de llama que no requieren un alto color.Es ampliamente utilizado en cables.

4. Mejora la compatibilidad con el sustrato, el tamaño de partícula es más fino, la forma es regular y se reduce el impacto en las propiedades mecánicas del sustrato.

5. A través de la selección del material de la bolsa, se puede realizar la composición de varios elementos retardantes de llama (retardantes de llama) para mejorar la eficiencia del retardante de llama y supresión de humo, y la densidad del humo es pequeña.

6. El producto tiene una alta resistencia al índice de trazas de fugas (CTI), que tiene ventajas obvias en aplicaciones electrónicas y eléctricas.

7. El precio es barato, superando las desventajas del alto precio de los retardantes de llama intumescentes a base de nitrógeno orgánico de fósforo y la gran adición de retardantes de llama inorgánicos.

Aplicaciones

El retardante de llama de fósforo rojo microcapsulado se usa ampliamente en PET (material de cable de polibenzoato), PC (plástico de ingeniería de policarbonato), PBT (plástico de ingeniería), PA (nylon), ABS, PE (material de cable de polietileno).Las resinas termoplásticas como EVA (material de cable de copolímero de acetato de vinilo de etileno) también se pueden usar para retardar la llama de resinas epoxi, fenólicas, de poliéster insaturado y otras resinas termoendurecibles, así como caucho de butadieno, caucho de etileno propileno y tejidos de fibra.Es especialmente adecuado para lugares donde se requiere una pequeña cantidad de retardante de llama para cumplir con los requisitos.