le phosphore lémental est inflammable, mais dans la résine, le processus d'action du phosphore rouge et d'autres additifs contenant du phosphore n'est pas une simple oxydation.Les additifs contenant du phosphore agissent principalement en phase condensée.Le mécanisme ignifuge est

I. Lorsque la résine brûle, elle se combine avec l'oxygène de l'air pour produire du dioxyde de carbone, de l'eau et de la suie (carbone).

CmHmO₂ → CO₂ H₂CO

II.Le phosphore rouge se combine avec l'oxygène et l'eau de l'air pour produire de l'acide phosphorique condensé (un polymère d'acide phosphorique).

Bon de commande₂ H₂O → (HPOx)n acide phosphorique condensé

III.La suie (carbone) produite à l'étape I se mélange à l'acide phosphorique condensé produit à l'étape II pour former un film mince à la surface du plastique.

Ce film, connu sous le nom de 'char', empêche l'oxygène d'entrer, de sorte que la flamme s'éteint.

Le mécanisme ignifuge de chaque retardateur de flamme à base de phosphore est déterminé par la structure du retardateur de flamme et le produit de combustion.

Mécanisme ignifuge du phosphore rouge

Le mécanisme d'ignifugation du phosphore rouge est généralement considéré comme s'effectuant en phase condensée.Lorsque le polymère additionné d'un retardateur de flamme au phosphore rouge est brûlé, le phosphore rouge est d'abord oxydé pour générer de l'acide phosphorique, puis l'acide phosphorique est encore déshydraté pour générer de l'acide métaphosphorique et de l'acide polymétaphosphorique.

Par conséquent, un film protecteur liquide ininflammable se forme à la surface du polymère ;en même temps, en raison de la forte déshydratation de l'acide métaphosphorique et de l'acide polymétaphosphorique, la surface du matériau polymère est déshydratée et carbonisée pour former une couche carbonisée dense.

D'une part, le film liquide et la couche carbonisée peuvent empêcher la chaleur et l'oxygène, et en même temps empêcher efficacement la diffusion de gaz inflammable généré par la décomposition à haute température du polymère, inhibant ainsi la combustion du matériau et réalisant le but de retardateur de flamme.

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 grade ignifuge, la quantité de phosphore rouge ajoutée est inférieure à celle des autres ignifuges, et le retardateur de flamme polymère avec celui-ci a de meilleures propriétés physiques et mécaniques.

Le phosphore rouge enrobé de microcapsules est également appelé phosphore rouge microencapsulé, et sa taille de particule est assez petite, le maillage peut atteindre 800-2500 mesh.Le phosphore rouge enrobé de microcapsules peut être obtenu en microencapsulant du phosphore rouge avec différents matériaux de capsule.

Le principe de préparation du retardateur de flamme microcapsulé est que le retardateur de flamme est rapidement et uniformément mis en suspension dans la phase liquide sous l'action d'un agent d'agitation et de dispersion mécanique, et un matériau de capsule approprié est utilisé sur sa surface pour former une taille micronique par physique ou chimique. méthodes.La paroi épaisse et dense de la capsule rend le retardateur de flamme exempt de l'influence de l'environnement externe tel que la chaleur, la lumière, l'oxygène, l'humidité, l'acide, l'alcali, etc.

Pour les retardateurs de flamme microencapsulés, la paroi de la capsule peut résister à la température et à la pression élevées du traitement des polymères et ne peut pas réagir chimiquement avec le retardateur de flamme encapsulé.Lorsque le produit est exposé à une chaleur élevée, la paroi de la capsule peut immédiatement fondre et se rompre.Ainsi, le retardateur de flamme est libéré pour atteindre l'objectif de retardateur de flamme.

Une fois le phosphore rouge microencapsulé, certains inconvénients de l'utilisation du phosphore rouge seul comme retardateur de flamme sont éliminés.Cependant, pour le phosphore rouge enrobé produit par différentes sociétés, en raison de la différence de matériau et de technologie des capsules, la qualité du produit est encore assez différente.

De manière générale, le phosphore rouge enrobé présente les avantages suivants :

1. Éliminer les dangers cachés du phosphore rouge lors du stockage, du transport, de la production et de la transformation.

2. Résolvez le problème selon lequel le phosphore rouge ordinaire absorbe facilement l'humidité, a une mauvaise compatibilité avec les matériaux polymères et s'enflamme facilement spontanément.

3. Blanchissant, diluant (sans éliminer) la couleur du phosphore rouge et élargissant la gamme d'application du phosphore rouge.En raison de problèmes de couleur, le revêtement au phosphore rouge est également principalement utilisé pour les substrats sombres ou les additifs ignifuges qui ne nécessitent pas de couleur élevée.Il est largement utilisé dans les câbles.

4. Améliorez la compatibilité avec le substrat, la taille des particules est plus fine, la forme est régulière et l'impact sur les propriétés mécaniques du substrat est réduit.

5. Grâce à la sélection du matériau du sac, la composition de divers éléments ignifuges (ignifuges) peut être réalisée pour améliorer l'efficacité ignifuge et de suppression de fumée, et la densité de fumée est faible.

6. Le produit a une résistance élevée à l'indice de trace de fuite (CTI), ce qui présente des avantages évidents dans les applications électroniques et électriques.

7. Le prix est bon marché, surmontant les inconvénients du prix élevé des retardateurs de flamme intumescents à base d'azote organique phosphoré et de l'ajout important de retardateurs de flamme inorganiques.

Applications

Le retardateur de flamme au phosphore rouge microcapsulé est largement utilisé dans le PET (matériau de câble en polybenzoate), le PC (plastique technique en polycarbonate), le PBT (plastique technique), le PA (nylon) ABS, le PE (matériau de câble en polyéthylène).Les résines thermoplastiques telles que l'EVA (matériau de câble en copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle) peuvent également être utilisées pour le retardateur de flamme des résines époxy, phénoliques, polyester insaturé et autres résines thermodurcissables, ainsi que du caoutchouc butadiène, du caoutchouc éthylène propylène et des tissus en fibres.Il est particulièrement adapté aux endroits où une petite quantité de retardateur de flamme est nécessaire pour répondre aux exigences.