次磷酸铝阻燃剂的合成及其在PBT中的应用
2015-09-02刘学清邹立勇刘继延江汉大学光电化学材料与器件省部共建教育部重点实验室化学与环境工程学院湖北武汉430056
陈 佳,刘学清,邹立勇,刘继延(江汉大学 光电化学材料与器件省部共建教育部重点实验室,化学与环境工程学院,湖北 武汉 430056)
次磷酸铝阻燃剂的合成及其在PBT中的应用
陈 佳,刘学清,邹立勇,刘继延*
(江汉大学 光电化学材料与器件省部共建教育部重点实验室,化学与环境工程学院,湖北 武汉 430056)
通过工业副产物和次磷酸钠经一步反应制备得到次磷酸铝(AlHP)阻燃剂。采用1H-NMR、31P-NMR、FTIR、XRF、XRD以及TGA等技术表征了其产物结构及热降解行为。作为阻燃剂应用于PBT时,20 wt%的阻燃剂添加量可使聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的极限氧指数(LOI)由16.6%提高至29.2%,复合材料的垂直燃烧测试达到UL94 V-0级别;此外,AlHP的加入可显著降低PBT的热释放速率,促进稳定炭层的形成。
次磷酸铝;阻燃剂;合成;PBT
0 引言
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)作为一种性能优异的工程塑料被广泛应用于电子、电气、机械、汽车等领域,在国民经济及社会生活中扮演着越来越重要的角色[1-3]。然而未经任何阻燃技术处理的PBT的极限氧指数(LOI)为17%左右,属于易燃品,出于安全因素考虑,在电子、汽车、机械等领域用封装树脂及工程塑料必须达到一定的阻燃标准(如UL94 V-0)[4-5]。
许多含Cl和Br的化合物被证实对PBT具有较好的阻燃效果[6-8],随着ROHS和WEEE法令在欧盟各国的颁布及执行,传统的含卤阻燃化合物已经无法满足环保的需要[9]。作为无卤化的起点,磷系阻燃剂成为当今阻燃行业的热点。
二烷基次膦酸盐类阻燃剂虽然综合性能优异,但价格高昂(12万~20万元/t),难以大规模地占领国内外市场[10-12],而次磷酸铝(AlHP)作为一种无机添加型阻燃剂具有性能优异、成本低廉等特点,在国内外具有广泛的市场前景。……