磷腈化合物是一類骨架由磷、氮單雙鍵交替排列而成,側(cè)基由有機(jī)基團(tuán)組成的有機(jī)-無(wú)機(jī)化合物.由于其結(jié)構(gòu)特殊、性能優(yōu)異而被應(yīng)用于防火阻燃、生物醫(yī)用、高分子導(dǎo)體及液晶、燃料及催化劑等各種領(lǐng)域.磷腈有高含量的磷、氮元素,因而具有優(yōu)異的阻燃性能.近年來(lái),環(huán)三磷腈阻燃劑被越來(lái)越***地應(yīng)用于高分子阻燃材料中.本文闡述了近10年來(lái)具有不同取代基的環(huán)三磷腈阻燃劑的合成及應(yīng)用,重點(diǎn)介紹了其對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚烯烴、聚酯等高分子材料的阻燃性能及熱穩(wěn)定性的影響,并對(duì)其影響規(guī)律和阻燃機(jī)理進(jìn)行了總結(jié),對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了展望.氫氧化鎂等屬于無(wú)機(jī)阻燃劑。湖北SPV磷腈阻燃劑性價(jià)比

2.附加功能抑煙減毒:減少燃燒時(shí)有毒煙霧(如CO、苯系物)的生成,適用于對(duì)煙密度要求嚴(yán)格的場(chǎng)景(如高鐵內(nèi)飾)。耐水解性:部分磷腈衍生物(如氟代磷腈)在潮濕環(huán)境中穩(wěn)定性優(yōu)異,適合電子封裝材料。兼容性調(diào)節(jié):通過(guò)側(cè)基修飾(如引入苯氧基、烯丙基)改善與聚合物的相容性,避免遷移析出。典型應(yīng)用中的具體作用應(yīng)用領(lǐng)域磷腈阻燃劑的作用表現(xiàn)環(huán)氧樹(shù)脂(PCB板)提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg),保持介電性能,通過(guò)UL-94V0認(rèn)證。鋰電池隔膜涂層阻燃劑可阻止熱失控蔓延,抑制電解液燃燒(如聚磷腈衍生物)。聚氨酯泡沫低添加量(5%~10%)即可滿足阻燃標(biāo)準(zhǔn),避免傳統(tǒng)阻燃劑(如鹵系)的毒性問(wèn)題。航空航天復(fù)合材料耐高溫分解(>400℃),減輕重量同時(shí)滿足FAR25.853防火標(biāo)準(zhǔn)。遼寧磷睛磷腈阻燃劑供應(yīng)商磷腈阻燃劑在醫(yī)療設(shè)備中用于保護(hù)患者和設(shè)備免受火災(zāi)。

PN2的阻燃效果更好,當(dāng)PN2中磷腈環(huán)的含量為53%時(shí),PU泡沫的LOI值可達(dá)30.7%.隨著磷腈化合物添加量的增加,PU泡沫的熱穩(wěn)定性、成炭效果以及阻燃性能均有明顯改善.Yang等[46]將六(亞磷酸酯-羥基-甲基-苯氧基)環(huán)三磷腈(HPHPCP)(圖11)用于阻燃硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(RPUFs).HPHPCP加入后,RPUF的綜合力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性得到提高.這主要由于HPHPCP的多官能度導(dǎo)致了PU的高交聯(lián)度;隨著HPHPCP添加量的增加,FR-RPUFs的極限氧指數(shù)逐漸上升,當(dāng)HPHPCP添加量高于10%時(shí),FR-RPUFs可通過(guò)UL94V-1級(jí)別.Kroke等[47]將六甲氧基環(huán)三磷腈(HMCPT)用于阻燃PU泡沫,結(jié)果表明,當(dāng)HMCPT的用量*為5wt%時(shí),阻燃PU泡沫能達(dá)到自熄的效果,且力學(xué)性能優(yōu)異.
磷腈類阻燃劑磷腈類阻燃劑是一種環(huán)境友好的磷氮系阻燃劑,以六苯氧基環(huán)三磷腈(HPCP)為**。該類物質(zhì)是磷-氮交替排列的六元環(huán)化合物,該類分子在分解時(shí)不僅會(huì)產(chǎn)生聚磷酸、偏磷酸和磷酸等酸性物質(zhì)催化高聚物炭化,還能產(chǎn)生N2、NH3等氣體來(lái)稀釋火焰,并且該類化合物分解過(guò)程產(chǎn)生的PO·自由基能捕捉聚合物分解過(guò)程產(chǎn)生的HO·自由基,達(dá)到阻燃的目的。徐建中等發(fā)現(xiàn)HPCP能抑制PC在熱解時(shí)因重排而生成羧基的數(shù)量,添加量為15份時(shí)能夠?qū)C的氧指數(shù)從23.5%提高到29.5%,垂直燃燒達(dá)到V-0級(jí),但是使PC的沖擊強(qiáng)度下降約28%[5]。朱明源等研究磷腈類阻燃劑SPB-100和溴化聚碳酸酯阻燃劑BC-58對(duì)PC耐候性能的影響,發(fā)現(xiàn)添加SPB-100的PC在氙燈老化1000h后沖擊強(qiáng)度的保留率為46.2%,在70℃蒸餾水中浸泡168h后沖擊強(qiáng)度的保留率為39.7%,明顯優(yōu)于溴化聚碳酸酯阻燃劑BC-58[6]。阻燃劑是阻燃技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

2.新能源與電池安全(1)鋰電池隔膜涂層應(yīng)用材料:聚烯烴(PP/PE)隔膜作用:磷腈衍生物(如聚二苯氧基磷腈)涂覆后,在熱失控時(shí)形成隔熱炭層,阻止電池燃爆。不影響離子電導(dǎo)率,提升電池循環(huán)壽命。案例:寧德時(shí)代部分高安全性電池采用磷腈改性隔膜。(2)電池電解液添加劑作用:含氟磷腈(如六氟環(huán)三磷腈)作為阻燃電解液添加劑,抑制電解液(如LiPF6/EC-DMC)燃燒。3.航空航天與交通(1)飛機(jī)內(nèi)飾材料應(yīng)用材料:聚酰亞胺、聚醚醚酮(PEEK)作用:磷腈阻燃劑滿足FAR25.853航空防火標(biāo)準(zhǔn),低煙低毒。耐高溫性(>400℃)適用于引擎周邊部件。(2)高鐵與汽車部件應(yīng)用材料:工程塑料(PC/ABS、PA66)、復(fù)合材料作用:替代鹵系阻燃劑,減輕重量并滿足EN45545-2(歐盟軌道交通防火標(biāo)準(zhǔn))。例如:中車集團(tuán)阻燃座椅泡沫中使用磷腈改性聚氨酯。添加型阻燃劑是通過(guò)機(jī)械混合方法加入到聚合物中,使聚合物具有阻燃性的。湖北SPV磷腈阻燃劑性價(jià)比
磷腈阻燃劑在運(yùn)動(dòng)器材中用于提高材料的耐熱性。湖北SPV磷腈阻燃劑性價(jià)比
2.線性聚磷腈(高分子型)主鏈為交替的P=N結(jié)構(gòu),側(cè)鏈決定性能,兼具阻燃與材料力學(xué)性能。(1)聚二氯磷腈(PDCP,[NPCl?]?)特點(diǎn):前驅(qū)體,需改性后使用。(2)聚二苯氧基磷腈(PDPP,[NP(OPh)?]?)特點(diǎn):柔性、耐水解,UL-94V0級(jí)。應(yīng)用:阻燃彈性體、電纜涂層(如美國(guó)FirestonePZN橡膠)。(3)聚氨基磷腈(如聚雙(4-氨基苯氧基)磷腈)特點(diǎn):耐高溫(>400℃),用于航天復(fù)合材料。(4)含氟聚磷腈(如聚雙(三氟乙氧基)磷腈)特點(diǎn):疏水、抗腐蝕。應(yīng)用:鋰電池電解液添加劑、海洋防腐涂層。3.功能化磷腈衍生物通過(guò)側(cè)基設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多功能集成。(1)反應(yīng)型磷腈(參與聚合)示例:乙烯基磷腈、環(huán)氧基磷腈。應(yīng)用:共聚改性不飽和樹(shù)脂、UV固化涂料。(2)納米復(fù)合磷腈示例:磷腈/石墨烯雜化材料、磷腈@蒙脫土。作用:提升力學(xué)強(qiáng)度,阻燃效率倍增。(3)離子液體磷腈示例:咪唑鎓鹽修飾磷腈。應(yīng)用:阻燃-導(dǎo)電雙功能凝膠(如柔性傳感器)。湖北SPV磷腈阻燃劑性價(jià)比