“
在对高分子材料进行阻燃改性的工作中，我们经常会听人说白磷、黄磷、红磷，从它们的名字可以看出，就是不同颜色的磷。不过，白磷与黄磷指的是一种物质，黄磷是白磷被部分氧化形成的黄色蜡状固体，而从化学上讲，白磷与红磷属于同素异形体，就如金刚石跟石墨一样，属于同一种元素的不同单质。
磷阻燃剂结构性质与阻燃特性
1. 红磷阻燃剂的结构性质
化学上说结构决定性质，由于红磷与白磷有着迥异的结构，它们的性质也不尽相同。红磷空气中稳定，白磷则在空气中自燃；红磷基本无毒，白磷则有剧毒；红磷可作阻燃剂，白磷可作燃烧弹。结构组成上，白磷由P4分子组成，分子中的磷原子为正四面体结构，红磷也由P4分子组成，但其组成分子的键有一个断开并聚合，形成高分子结构，因此，可以说红磷是一种无机高分子物质。其分子式可以写成为（P4）n（n表示聚合度）。注：白磷隔绝空气加热可生成红磷。
红磷（RP），或者说赤磷，外观为红色至深紫红色粉末，不溶于水、稀酸和很多有机溶剂，却微溶于无水乙醇、三溴化磷和氢氧化钠水溶液。红磷空气中加热至200℃时着火生成P2O5，此外，红磷在氯气中受热时也能燃烧。由于红磷中磷元素处于低价态（零价），在与KClO3、KMnO4、过氧化物及其它强氧化剂共混时，若条件合适将可能发生爆炸。
展开全文
2. 红磷阻燃剂的阻燃特性
红磷阻燃剂是磷系阻燃剂含磷量最高的阻燃剂，在抗击火灾方面成绩斐然，其种类也繁芜多杂，按所含的功能成分可以分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂和其它阻燃剂，磷系阻燃剂，其应用十分广泛，地位仅次于卤系阻燃剂，而随着不明真相的人们对卤系阻燃剂的指责与质疑以及各卤系垄断公司的提价，磷系越来越受到宠爱。红磷作为磷系阻燃剂的一员，因为只含有阻燃元素磷，所以比其他磷系阻燃剂的阻燃效率高，而且即便阻燃剂用量甚低时也是如此。在某些情况下，红磷的阻燃效率甚至比卤系阻燃剂还略胜一筹。
此外，有报道称，对于PET（聚对苯二甲酸乙二酯）的阻燃，任何磷系阻燃剂都不能与红磷匹敌。对于基材而言，添加的阻燃剂毕竟是外物，如果双方配合性较差，很容易对基材本身优异的使用性能造成破坏。而红磷，加入少量即可达到要求的阻燃性能，所以被阻燃基材原有的优异性更易于保持。另外，红磷熔点高，溶解性较差，较之于其它阻燃剂，这有益于高聚物某些物理性能的保持。最后，红磷的发烟量较小，毒性较低，适用面较广，可单独使用，也可与其他阻燃剂共用，可广泛应用于阻燃聚烯烃、聚苯乙烯、聚酯、聚氨酯、尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛、环氧树脂、橡胶、纺织品等。
红磷阻燃剂的阻燃原理
单质磷是易燃物，但是在树脂中，红磷和其他含磷添加剂作用过程却不是单纯的氧化，含磷添加剂主要在凝聚相中作用，阻燃机理为:
1. 形成磷酸或聚磷酸配作为脱水剂，在燃烧物表面形成高粘度的熔融玻璃质和致密的碳化层，炭的生成降低了从火焰到凝聚相的热传导。
2. 磷酸可吸热，因为它阻止了CO氧化为CO2，降低了加热过程。
发生如下变化：磷系阻燃剂→磷酸偏→磷酸→聚偏磷酸，聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物，具有强脱水性，在聚合物表合物与空气隔绝，脱出的水气吸收大量的热，使聚合物表面阻燃剂受热分解释放出挥发性磷化物，经质谱分析表明，存氢原子浓度大大降低，表明红磷分解的PO·、HPO·自由基，捕捉高分子燃烧时生成的H·、HO·自由基，即PO·+H·=HPO。
3. 对凝聚相形成一层薄薄的玻璃状的或液态的保护层，因此降低了氧气扩散和气相与固相之间的热量和质量传递，抑制了炭氧化过程，降低了含磷阻燃剂受热分解。
每种磷系阻燃剂的阻燃机理由这三种组合，产生协同阻燃效果究竟以哪种机理为主，由阻燃剂和燃烧物的结构决定。
4. 微胶囊化红磷的阻燃机理：在聚合物中加入包覆红磷的阻燃作用机理有如下几个方面，即在燃烧时，形成磷酸衍生物，起到热吸附体作用，阻碍了燃烧的进一步发生；截留自由基，改善热稳定性；与氧反应形成磷氧基，继续与聚合物发生反应，产生交联结构，得到磷氧交联的碳化层；与环境中的氧反应生成含氧磷酸盐，这种含氧磷酸盐具有较强的吸湿性，可以降低燃烧的聚合物的表面温度，同时促进聚合物的表面湿度，同时促进聚合物的表面碳化。
红磷的阻燃机理通常认为是在凝聚相中进行的，加入红磷阻燃剂的聚合物燃烧时，红磷先被氧化并生成磷酸，接着磷酸又进一步脱水生成偏磷酸和聚偏磷酸，从而在聚合物表面形成一层不燃性的液体保护膜；同时，因偏磷酸和聚偏磷酸的强脱水作用，促使聚合物材料表面脱水炭化，形成一层致密的炭化层。液体膜和炭化层一方面隔热阻氧，同时还有效地阻止了聚合物高温分解产生的易燃气体的扩散，从而抑制材料的燃烧，达到阻燃的目的。与其它添加型磷系阻燃剂相比，红磷的磷含量高。因此，为达到相同的阻燃等级，红磷的添加量比其它阻燃剂少，用它阻燃的聚合物具有较好的物理和机械性能。
红磷阻燃剂的发展趋势
1. 包覆技术
目前对微胶囊红磷的包覆技术有一定的初步研究，但尚不够系统和深入，因此，需要对包覆囊材的选择和改性、囊心处理、包覆方法、包覆方式、包覆条件、包覆工艺、包覆结果和效果（如膜层结构、膜层厚度、粒度大小与粒径分布、白度、团聚性、与基材的相容性）等进行更系统和深入的研究，以获得更优的阻燃性能。
2. 抑烟消烟
微胶囊红磷阻燃剂具有抑烟消烟效果，但仍需进一步提高其抑烟消烟性能，最有效的方法可能是寻找合适的消烟剂或基材与之进行有效复配。
3. 多功能化
增塑剂是耗量最大的一种塑料助剂，今后微胶囊红磷阻燃剂的发展方向之一应是通过对包覆的囊材进行改性（方法可以有接枝、共聚、表面再处理等），以使同时兼具增塑与阻燃的功能另外，也可使之兼具热稳定与阻燃的功能等，发展多功能化的微胶囊红磷阻燃剂产品，从而降低材料中塑料助剂的用量，优化助剂结构，增强材料的力学等性能。
4. 复配阻燃协效
研究各种阻燃剂与红磷阻燃剂的有效复配关系，并使之微胶囊化，以增强阻燃效果，减少阻燃剂用量，提高材料的力学等性能，进而更有效地达到阻燃的目的，这也是当前国内外阻燃剂工业发展的重要动向之一。
VIP会员推荐
◆【金牌通】余姚市正明塑化有限公司 供应：PA6,PA66,PPS,PBT增强，阻燃，环保，耐磨，抗寒等系列改性材料，支持定制
◆【金牌通】广东新生源新材料有限公司 供应：PA6注塑级，加纤增强，加纤防火，无卤阻燃，加纤增韧，原料树脂改性等材料，支持定制PA6/PA66特殊工程尼龙改性等领域
◆【金牌通】上海高信塑胶科技有限公司 供应：工厂自产自销尼龙颗粒：
各级尼龙单6/双6颗粒：PA66副牌、PA6副牌、PA66消光、PA6消光、废丝有光单6、废丝有光双6、纯废丝加大布、有光注塑尼龙、防老剂粒子、PA66半光、PA6半光、PA6有光透、PA66有光花、废丝颗粒、橡胶尼龙等。
◆ 【金牌通】企业推荐|宁波金合力创新材料有限公司 供应：PA6再生颗粒，PA66再生颗粒 需求：PA废丝、气囊布、渔网丝等废料
◆ 【金牌通】企业推荐|瑞安市君诚塑胶制造有限公司 供应：PA6、PA66（增强尼龙、阻燃尼龙、增韧尼龙、各种颜色尼龙）
◆ 【金牌通】企业推荐|江阴鑫凯舜尼龙有限公司 供应：PA66;PA6再生料;尼龙颗粒
◆ 【金牌通】改性降本增效首选-佛山嘉实环保科技有限公司供应消黄透明剂 溴锑协效阻燃剂 镭雕母粒 红磷抑制剂等助剂
◆ 【金牌通】宁波拓石复合材料有限公司供应各品牌玻璃纤维.无碱短纤副牌.无碱磨碎玻纤.尼龙66切片等
◆【品牌通】余姚百汇新材料有限公司供应：再生有光、半消光、全消光、布角，麻花丝.废丝造粒.尼龙新料，也销售POE增韧剂
◆【品牌通】张家港永恒塑料有限公司供应：PA66气囊布、66废丝颗粒、英威达丝料切片、有光PA6、消光PA6、PA6半消光、PA6废丝颗粒、PA6防老剂颗粒
◆【品牌通】 承德智晟检测仪器有限公司 供应： 万能试验机、静液压试验机、熔体流动速率仪、冲击试验机、热变形、维卡软化点温度测定仪、环刚度试验机、落锤冲击试验机等
◆【品牌通】 余姚市双鑫塑化有限公司 供应： 中高端尼龙PA6 树脂系列 ：浇筑料、渔网丝料、废丝料、麻花料、防老剂尼龙，半消光、全消光、地毯料、各档次布角料。 PA6加纤系列：黑色单6加纤15～50纤！新料单6加纤15～50纤
◆【品牌通】无锡市宏明盛锦纶制品有限公司供应：各级PA66颗粒、气囊布PA66颗粒,特级，一级PA6废丝颗粒白色，本色，黄色，黑色尼龙颗粒。
◆【品牌通】苏州市隆卓塑化有限公司 供应：PA6布角，PA6废丝颗粒，新料PA6增强颗粒，定制各种规格尼龙回料（主要用于注塑，改性，增强，增韧，阻燃等）
◆ 【产业通】余姚市鑫港塑料有限公司供应：PA6布角，尼龙膜颗粒，废丝颗粒，新料PA6增强颗粒，注塑颗粒等
◆ 【产业通】山东博兴县日升塑化有限公司供应尼龙12，特种尼龙树脂材料，3D打印耗材-SLS微球尼龙粉体。
◆ 【产业通】气囊布颗粒行业领导者-金寨宏伟新材料有限公司供应PA66气囊布颗粒
◆ 【产业通】宁波云易化工有限公司供应各类阻燃剂
◆ 【产业通】昌邑市明凡机械设备有限公司供应再生尼龙颗粒 、PA/PE颗粒、PBT 颗粒
联系我们
尼龙产业链—咨询：邵君
加入：千人尼龙微信实名交流群
加入：万人尼龙通讯录