磷系阻燃剂的合成和应用.pdf

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1、化工技术经济综述专论CHEMICALTECHNO-ECONOMICS·9·磷系阻燃剂的合成和应用贡长生，朱丽君(武汉化工学院，武汉430073)摘要：介绍了磷系阻燃剂的分类和发展概况，重点论述了一些具有发展前途的磷系阻燃剂典型品种的合成方法和应用。关键词：磷系阻燃剂；聚磷酸盐；磷酸酯；膦酸酯文章编号：1006-253X(2002)02-0009-04中图分类号：TO126.3+5文献标识码：A阻燃剂是能使聚合物及相关材料不易着火燃P-N阻燃元素含量高，热稳定性好，产品近于中性，能烧或能减慢燃烧速度的一种助

2、剂。20世纪50年代，与其它任何物质配伍，阻燃性能持久，因而发展很快。阻燃剂大量应用于合成材料工业。60年代以来，国美国Monsanto公司APP的商品名称为PhoschekP/外不断开发阻燃剂的新品种，阻燃剂的消费量急剧30，德国BK公司商品名称为AibapiasAp95,Hoechst上升，每年以6%~8%的速率增长，使阻燃剂成为公司商品名称为Exoiit263，日本住友和日产两大工业仅次于增塑剂的大宗产品。Intertech公司估计，全球株式会社均大量生产APP。西欧1985年APP消费量阻燃剂化学

3、品年销售额超过25亿美元，美国阻燃为2270t，日本1987年APP产量为1500t。国内目前剂化学品的销售额1998年约为2.58亿美元，2003只有上海、天津、四川、山东、云南、辽宁等地有生产厂年将增至9.69亿美元。家，产量较小，产品质量不太稳定，而且应用研究未跟磷系阻燃剂是阻燃剂中重要的一大类，品种繁上去。多，应用广泛。按使用方法可分为添加型和反应型[3-5]，主要有5种：APP生产方法很多两类，按组成和结构可分为无机磷化合物和有机磷(1)H3PO4-CO(NH2)2缩合法，其反应式如下，工艺化合

4、物。无机磷系阻燃剂包括红磷和磷酸盐类，有流程如图1。机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯和CO（NH2）2CO2，NH3氨水盐等系列[1，2]。表1列出了一些磷系阻燃剂的主要H3PO（485%）混溶聚合粉碎成品品种。现就几个典型品种进行论述。1无机磷系阻燃剂图1H3PO4-CO（NH2）2缩合法APP生产工艺过程无机磷系阻燃剂包括红磷、磷酸铵盐和聚磷酸nH3PO4+nCO(NH2)2～(NH4PO3)n+nCO2+nNH3铵。(2)NH4H2PO4—CO(NH2)2缩合法其反应式如红磷作为聚烯烃、聚苯

5、乙烯、聚碳酸酯、聚酯、下，工艺流程如图2。尼龙以及橡胶、织物等的阻燃剂，在美国、德国和日nNH4H2PO4+nCO(NH2)2～(NH4PO3)n+2nNH3+nCO2本等国早已使用，并有商品销售。例如德国Hoechst(3)聚磷酸氨化法其工艺过程如图3。公司Exoiit505就是用己内酰胺处理红磷而制得的(4)P2O5-(NH4)2HPO4-NH3聚合法其化学反应商品。红磷安全无毒，热稳定性好(甚至到450C仍式如下，工艺流程如图4。是稳定的)，添加量少。用它处理的聚合物，比用普nP2O5+n(NH4)

6、2HPO4+nNH3～3(NH4PO3)n通阻燃剂有较好的物理性能。尤其是用己内酰胺、(5)P2O5-NH3(g)-H2O(g)高温气相聚合法反应石蜡油、氯化石蜡等处理过的红磷，阻燃效果更好。式如下：长链聚磷酸铵(简称APP)，化学式为(NH4)n+2收稿日期：2001-08-10PnO3n+1,n=20~1000，当n很大时，可写为(NH4PO3)n。作者简介：贡长生（1944-），男，湖北蕲春人，教授，主要从事磷化APP是近20年来发展起来的一种高效无机阻燃剂，学化工的研究。·I0·贡长生等：磷系阻燃

7、剂的合成和应用2002年第2期表I磷系阻燃剂的主要品种类型品种结构含量商品名称生产厂家无EXoIit505Hoechst机磷P30PhoschekP30MonsantoPI0ReomoITPPCiba-GeigyP8FIeXoITCPUnionCarbideP7.6-8.0Reofos95Ciba-GeigyP7,CI49FyroIFR-2StaufferPI0.8,CI36.7DisfIamoIITCABayerP4,Br69FiremasterT23PMichiganP5,CII8,Br42FG-I0

8、0TeijinChem(日）PII.3VircoI82MobiI磷Xy(X+y=3,4)酸PI0,CI36Phosgard2XC-20Monsanto酯PI3,CI3IThermoIinI0IOIin类PI4,CI26FyroI99StaufferPI3,CI26FyroIBis-BetaStauffer膦PI2.6,N5FyroI6Stauffer酸PI5,N7PyrovaterCPCiba-GeigyPI5,CI27Pho