Quel est le mécanisme ignifuge et la tendance de développement du retardateur de flamme au phosphore rouge ?

Quel est le mécanisme ignifuge et la tendance de développement du retardateur de flamme au phosphore rouge ?

Dans l'application pratique de la production de plastique, pour la forme et la structure de produits en plastique particulièrement complexes, il est souvent difficile, une fois moulés par injection, de devoir utiliser diverses technologies de connexion pour relier les pièces moulées par injection. En tant que moyen efficace de connecter des produits en plastique, la technologie de soudage par ultrasons peut réduire le temps de production du produit et améliorer l’efficacité de la production.

Dans le travail de modification ignifuge des matériaux polymères, nous entendons souvent les gens dire que le phosphore blanc, le phosphore jaune, le phosphore rouge, comme le montrent leurs noms, sont une couleur différente du phosphore. Cependant, le phosphore blanc et le phosphore jaune font référence à un seul type de substance, et le phosphore jaune est un solide cireux jaune formé par oxydation partielle du phosphore blanc, tandis que chimiquement parlant, le phosphore blanc et le phosphore rouge appartiennent à des isotopes, tout comme le diamant et le graphite, qui appartiennent à différents monomères du même élément. Ensuite, nous parlons des propriétés structurelles, des propriétés ignifuges, du mécanisme ignifuge et de la tendance de développement du phosphore rouge.

Propriétés structurelles Aet caractéristiques ignifuges Of Retardateurs de flamme au phosphore

1. Structurepropriétés culturelles des retardateurs de flamme au phosphore rouge

Chimiquement parlant, la structure détermine les propriétés. Le phosphore rouge et le phosphore blanc ayant des structures très différentes, leurs propriétés ne sont pas les mêmes. Le phosphore rouge est stable dans l'air, tandis que le phosphore blanc s'enflamme spontanément dans l'air ; le phosphore rouge est fondamentalement non toxique, tandis que le phosphore blanc est hautement toxique ; le phosphore rouge peut être utilisé comme ignifuge, tandis que le phosphore blanc peut être utilisé comme bombe incendiaire. Composition structurelle, le phosphore blanc est composé de molécules P4, les atomes de phosphore dans la molécule pour la structure orthotétraédrique, le phosphore rouge est également composé de molécules P4, mais les liaisons de ses molécules constitutives ont une rupture et une polymérisation pour former une structure macromoléculaire, donc on peut dire que le phosphore rouge est une substance macromoléculaire inorganique. Sa formule moléculaire peut s'écrire (P4)n (n indique le degré de polymérisation). Remarque : Le phosphore blanc chauffé isolément de l’air produit du phosphore rouge.

Le phosphore rouge (RP), ou phosphore rouge, a l'apparence d'une poudre rouge à rouge violacé foncé, insoluble dans l'eau, les acides dilués et de nombreux solvants organiques, mais légèrement soluble dans l'éthanol anhydre, le tribromure de phosphore et l'hydroxyde de sodium aqueux. Lorsque le phosphore rouge est chauffé à 200 ℃ dans l’air, il s’enflamme pour générer du P2O5. De plus, le phosphore rouge peut également brûler lorsqu’il est chauffé dans du chlore gazeux. Comme l'élément phosphore dans le phosphore rouge est dans un état de valence faible (valence zéro), lorsqu'il est mélangé avec du KClO3, du KMnO4, du peroxyde et d'autres oxydants puissants, il peut exploser si les conditions sont appropriées.

2. Propriétés ignifuges des retardateurs de flamme au phosphore rouge

Le retardateur de flamme au phosphore rouge est la teneur en phosphore la plus élevée du retardateur de flamme au phosphore, dans la lutte contre les incendies, et ses types sont également compliqués et divers, selon les composants fonctionnels peuvent être divisés en retardateurs de flamme halogénés, retardateurs de flamme au phosphore et autres retardateurs de flamme, retardateur de flamme au phosphore, son application est très large, le statut du retardateur de flamme halogéné, et avec l'accusation de personnes qui ne connaissent pas la vérité sur les retardateurs de flamme halogénés et les questions et monopole halogène de l'entreprise Avec l'accusation et la remise en question des retardateurs de flamme halogénés par des inconnus et l'augmentation des prix de diverses sociétés monopolistiques halogénées, le système au phosphore est de plus en plus favorisé. Le phosphore rouge, en tant que membre des retardateurs de flamme à base de phosphore, a une efficacité ignifuge plus élevée que les autres retardateurs de flamme à base de phosphore car il ne contient que le phosphore, élément ignifuge, et cela est vrai même lorsque la quantité de retardateur de flamme est très faible. . Dans certains cas, l’efficacité ignifuge du phosphore rouge est même légèrement meilleure que celle des ignifugeants halogénés.

De plus, il a été signalé qu'aucun retardateur de flamme à base de phosphore ne peut rivaliser avec le phosphore rouge pour le PET (polytéréphtalate d'éthylène). Pour le substrat, le retardateur de flamme ajouté est après tout une substance étrangère, et si les deux côtés sont mal coordonnés, il est facile de nuire aux excellentes performances du substrat lui-même. Tandis que le phosphore rouge, ajoutez une petite quantité pour obtenir les propriétés ignifuges requises, de sorte que l'excellence originale du substrat ignifuge soit plus facile à maintenir. De plus, le phosphore rouge a un point de fusion élevé et une faible solubilité, ce qui est bénéfique pour le maintien de certaines propriétés physiques des polymères par rapport à d'autres retardateurs de flamme. Enfin, la fumée de phosphore rouge est petite, faible toxicité, application plus large, peut être utilisée seule, peut également être partagée avec d'autres retardateurs de flamme, peut être largement utilisée dans la polyoléfine ignifuge, le polystyrène, le polyester, le polyuréthane, le nylon, le polycarbonate, le polyformaldéhyde, l'époxy. résines, caoutchouc, textiles, etc.

Problèmes Of Réd Phosphore Fboiteux Rretardant

Comme le dit le proverbe, « l'or n'existe pas, la perfection n'existe pas », en tant que phosphore rouge ignifuge, il existe également de nombreuses lacunes, principalement dans les six aspects suivants :

1. Corrosion du substrat

Le phosphore rouge peut être utilisé comme déshydratant, a une forte absorption d'eau, après avoir absorbé l'eau pour générer H3PO2, H3PO3, H3PO4 et d'autres substances, à ce moment, le phosphore rouge en raison de l'augmentation de la viscosité et de la perte de mobilité, l'acide phosphorique produit par le L'absorption de l'eau appartient aux substances les plus absorbantes, de sorte que ces dernières se diluent dans des substances semblables à des boues. Par conséquent, lorsque le phosphore rouge est ajouté aux matériaux polymères, avec le temps, le phosphore rouge dans la couche superficielle du matériau sera oxydé en raison de l'absorption d'humidité et de la corrosion de la surface du produit, puis perdra son éclat et certains des propriétés d'origine, plus sérieusement, cette corrosion s'étendra lentement à la couche interne du matériau.

2.Ddifficulté de compatibilité

Les inorganiques et les organiques sont toujours difficiles à être compatibles, car la compatibilité du phosphore rouge inorganique et de la résine organique n'est naturellement pas bonne, non seulement difficile à disperser, mais des précipitations se produiront également, de sorte que la viscosité de la résine augmente, ce qui apporte beaucoup de des inconvénients pour le traitement et l'utilisation ultérieurs de la résine (coulée, imprégnation, extrusion, etc.), et dans les cas graves, cela entraînera une baisse des performances du matériau.

3.Ppollution de l'environnement

La nature du matériau est stable, généralement relative (au niveau philosophique, la stabilité est relative, l'instabilité est absolue), donc, lorsque le phosphore rouge entre en contact à long terme avec l'air, une lente réaction chimique se produira dans la génération de phosphore. -contenant de l'oxygène acide en même temps, mais libérera également un gaz PH3 hautement toxique, qui polluera l'environnement. Gaz PH3, les autres arômes, l'auteur n'a de toute façon pas été informé de la raison de la génération du retardateur de flamme au phosphore rouge. De toute façon, l'odeur des élastomères thermoplastiques retardateurs de flamme au phosphore rouge est plus grande que celle du retardateur de flamme au brome et ignifuge phosphore-azote.

4. Limites des applications

En raison de l'hygroscopique et de l'instabilité du phosphore rouge, lorsqu'il est ajouté aux produits en plastique, cela affectera les propriétés physiques des produits, en particulier sur les fuites de faibles composants et l'isolation des composants haute tension, limitant ainsi l'application du phosphore rouge dans le domaine des composants électriques ignifuges.

5. Explosion de flamme

Bien que le phosphore rouge puisse être utilisé comme ignifuge, il est lui-même inflammable, en particulier lorsque le phosphore rouge est touché, il est plus susceptible de s'enflammer, de sorte que la poussière sèche de phosphore rouge présente un risque de combustion et d'explosion, et elle est également classée comme produit chimique dangereux en Chine.

6. Substrat colorant

Comparée à d'autres substances ignifuges blanches, la couleur rouge-violet foncé du phosphore rouge permet de colorer facilement les produits ignifuges, ce qui rend difficile le contrôle de la couleur des produits fabriqués ou augmente le coût du mélange des couleurs.

Principe ignifuge Of Ignifuge au phosphore rouge

Les monomères de phosphore sont inflammables, mais dans la résine, le phosphore rouge et les autres additifs contenant du phosphore ne sont pas purement oxydants, les additifs contenant du phosphore sont principalement en phase condensée et le mécanisme ignifuge est le suivant

1. Formation et hmanger réducation eeffets

La formation d'acide phosphorique ou d'acide polyphosphorique avec comme agent déshydratant, la formation d'une couche carbonisée vitreuse et dense fondue à haute viscosité à la surface des combustibles, la génération de carbone réduit la conduction thermique de la flamme vers la phase condensée.

2. Chaleur aabsorption par phophorique acid et chémique cpendre

L'acide phosphorique absorbe la chaleur car il empêche l'oxydation du CO en CO2 et réduit le processus de chauffage.

Les changements suivants se produisent : ignifugeant au phosphore → acide phosphorique bi → acide phosphorique → acide poly métaphosphorique, l'acide poly métaphosphorique est un composé stable non volatil, avec une forte déshydratation, dans le mélange de surface polymère isolé de l'air, hors de l'eau absorbe une grande quantité de chaleur, de sorte que la décomposition thermique du retardateur de flamme de surface du polymère libère du phosphure volatil, la spectrométrie de masse montre que la concentration des atomes d'hydrogène stockés est considérablement réduite, ce qui suggère que le phosphore rouge décomposition des radicaux PO-, HPO-, capturant les radicaux H-, HO- générés lors de la combustion des macromolécules, c'est-à-dire PO- + H- = HPO.

3. Protecteur loui et synergique fboiteux rretardant mmécanisme

Une fine couche protectrice vitreuse ou liquide est formée sur la phase condensée, réduisant ainsi la diffusion de l'oxygène et le transfert de chaleur et de masse entre la phase gazeuse et la phase solide, inhibant le processus d'oxydation du carbone et réduisant la décomposition thermique des retardateurs de flamme contenant du phosphore.

Le mécanisme ignifuge de chaque ignifuge à base de phosphore est une combinaison de ces trois éléments, produisant un effet ignifuge synergique, mécanisme précisément dominé par la structure du ignifuge et des combustibles.

4. Microencapsulé réd phosphore fboiteux rretardant mmécanisme

Mécanisme ignifuge du phosphore rouge microencapsulé : dans le polymère ajouté, le mécanisme ignifuge du phosphore rouge enrobé présente les aspects suivants, c'est-à-dire que dans la combustion, la formation de dérivés d'acide phosphorique, joue le rôle d'adsorbant de chaleur, empêchant la combustion d'autres événements ; rétention des radicaux libres, amélioration de la stabilité thermique ; réagir avec l'oxygène pour former une capsule d'oxygène phosphore et continuer à réagir avec le polymère, ce qui entraîne la production d'une structure réticulée, pour obtenir la réticulation phosphore-oxygène de la couche carbonisée ; et la réaction environnementale avec l'oxygène pour générer du phosphore contenant de l'oxygène ; et l'environnement Réagit avec l'oxygène dans l'environnement pour générer du phosphate oxygéné, ce phosphate oxygéné a une forte hygroscopique, peut réduire la température de surface du polymère brûlant, tout en favorisant l'humidité de surface du polymère, et en même temps favoriser la carbonisation de surface de le polymère.

Le mécanisme ignifuge du phosphore rouge est généralement considéré comme étant dans la phase condensée, ajoutant la combustion du polymère ignifuge du phosphore rouge, le phosphore rouge est d'abord oxydé et généré de l'acide phosphorique, puis de l'acide phosphorique et une déshydratation supplémentaire pour générer de l'acide métaphosphorique et du poly(métaphosphorique acide), qui forme une couche de liquide incombustible sur la surface du polymère ; en même temps, en raison de l'acide métaphosphorique et du poly(acide métaphosphorique) du fort effet déshydratant, provoquant la carbonisation de la déshydratation de la surface du matériau polymère, la formation d'une couche dense de couche de carbonisation. Dans le même temps, en raison du fort effet déshydratant de l'acide métaphosphorique et du poly(acide métaphosphorique), la surface du matériau polymère est déshydratée et carbonisée, formant une couche carbonisée dense. D'une part, le film liquide et la couche carbonisée assurent une isolation contre la chaleur et l'oxygène, tout en empêchant efficacement la diffusion de gaz inflammables générés par la décomposition du polymère à haute température, inhibant ainsi la combustion du matériau et atteignant l'objectif de flamme. retardement. Comparé à d’autres retardateurs de flamme additifs au phosphore, le phosphore rouge a une teneur élevée en phosphore. Par conséquent, afin d'obtenir le même niveau de retardateur de flamme, la quantité de phosphore rouge ajoutée est inférieure à celle des autres retardateurs de flamme, et le polymère avec son retardateur de flamme a de meilleures propriétés physiques et mécaniques.

Le caoutchouc thermoplastique ignifuge au phosphore rouge TPV et l'élastomère thermoplastique TPE-S peuvent atteindre le niveau UL94 V0 de 1,6 mm, et les propriétés mécaniques dépassent l'utilisation d'élastomère ignifuge au brome.

Le développement Tdéchirer Of Réd Phosphore Fboiteux Rretardant

1. Technologie de revêtement

Il existe actuellement quelques recherches préliminaires sur la technologie de revêtement du phosphore rouge microencapsulé, mais elles ne sont pas suffisamment systématiques et approfondies. Par conséquent, il est nécessaire de mener des recherches plus systématiques et plus approfondies sur la sélection et la modification du matériau de la capsule d'enrobage, le traitement du noyau de la capsule, la méthode d'enrobage, la méthode d'enrobage, les conditions d'enrobage, le processus d'enrobage, les résultats et les effets du revêtement (par exemple, la structure du film, épaisseur du film, granulométrie et répartition granulométrique, blancheur, agglomération et compatibilité avec le substrat), etc., de manière à obtenir un meilleur retardateur de flamme. Afin d'obtenir de meilleures propriétés ignifuges.

2. Suppression et élimination de la fumée

Le retardateur de flamme au phosphore rouge microencapsulé a un effet anti-fumée et un effet de fumée, mais doit encore améliorer encore sa suppression de fumée et ses performances en matière de fumée, le moyen le plus efficace peut être de trouver un anti-fumée ou un substrat approprié et sa composition efficace.

3. Multifonctionnalisation

Le plastifiant est la plus grande consommation d'un additif plastique, l'une des orientations futures du développement du retardateur de flamme au phosphore rouge microencapsulé devrait être à travers le matériau de la capsule recouvert d'une modification (les méthodes peuvent être le greffage, la copolymérisation, le retraitement de surface, etc.), afin à la fois à la fonction plastifiante et ignifuge. De plus, il peut être utilisé à la fois pour la stabilisation thermique et la fonction ignifuge, etc., développement de la multifonctionnalité des produits ignifuges au phosphore rouge microencapsulés, ainsi afin de réduire la quantité d'additifs plastiques, d'optimiser la structure des additifs Afin de réduire la quantité d'additifs plastiques dans le matériau, d'optimiser la structure des additifs et d'améliorer les propriétés mécaniques du matériau.

4. Synergie ignifuge combinée

Recherche sur la relation de composition efficace entre divers retardateurs de flamme et retardateurs de flamme au phosphore rouge, et le rendre microencapsulé, afin d'améliorer l'effet ignifuge, de réduire la quantité de retardateur de flamme, d'améliorer les propriétés mécaniques du matériau, puis de le rendre plus efficace. atteindre l’objectif des retardateurs de flamme, qui est également l’une des tendances importantes du développement de l’industrie des retardateurs de flamme au pays et à l’étranger.

L'article traite principalement du retardateur de flamme au phosphore rouge, y compris ses propriétés, ses avantages, ses inconvénients et son mécanisme ignifuge. YINSU Flame Retardant produit diverses séries de retardateurs de flamme au phosphore rouge tels que FRP-950, FRP-301, FRP-750, etc. Leur ignifugeant au phosphore rouge PG-50 combine de la poudre de phosphore rouge et un synergiste, présentant une teneur élevée en phosphore, d'excellentes performances ignifuges et des fonctionnalités conviviales. Il a un rendement élevé, nécessite une faible quantité ajoutée, est rentable et offre une large polyvalence d'application dans les résines époxy, les revêtements, les appareils électriques, etc. De plus, le retardateur de flamme au phosphore rouge microencapsulé FRP-950 et FRP-8050 surmonter certains inconvénients du phosphore rouge ordinaire, montrant une bonne compatibilité et d'autres propriétés, ce qui permet de mieux jouer son rôle ignifuge dans différents matériaux.