二烷基次膦酸盐阻燃剂研究进展王世泽1，唐林生2(1．大冶有色金属广州有限公司，广州510150;2．青岛科技大学化工学院，山东青岛266042)［摘要］从协效阻燃、作用机理、合成工艺改进及新品种等4个方面概述了新一代绿色阻燃剂二烷基次膦酸盐的重要成果和研究进展。［关键词］二烷基次膦酸盐阻燃剂作用机理研究进展DOI:10.13534/j.cnki.32-1601/te.2014.06.011由德国科莱恩公司开发的二烷基次膦酸盐因具有低毒、高效、色泽好，燃烧时烟密度较低，对材料的机械和电性能影响较小，CTI(相比漏电起痕指数)值较高(可达600V)、热稳定性好(分解温度350℃)、阻燃材料可循环使用等特点［1］，受到国内外的广泛重视。近几年国内外关于其研究报道很多，在协效阻燃、作用机理、合成工艺及新产品开发均取得了重要进展。1协效阻燃大量的研究表明烷基次膦酸盐和氮系阻燃剂及各种无机化合物等具有良好的协效阻燃作用。1．1与氮系阻燃剂的协同阻燃作用效阻燃效果非常好，特别是对尼龙和聚酯，如MPP的聚合度最好大于10［5－6］。例如对GＲ－PA6，当ADEP的添加量为20%，阻燃级别为V－2，而当ADEP和MPP均添加10%时，阻燃级别为V－0。对不饱和聚酯，100份聚酯中添加25份ADEP，未达阻燃级别，而ADEP和MPP各添加10份，阻燃达V－0级，LOI为42．0%。唐林生等［7］的研究结果表明，二丙基次膦酸铝和三聚氰胺对PA6的协同阻燃作用明显，当二丙基次膦酸铝和三聚氰胺的质量比为75∶25时，复合阻燃剂的用量仅为10%，PA6的LOI就达30．9%，垂直燃烧级别达V－0级，但与MCA或MPP的协同［8］烷基次膦酸盐和廉价的氮系阻燃剂具有良好阻燃作用不明显。Naik等研究了聚磷酸铝三的协同阻燃作用，两者复合使用不仅能显著提高其阻燃效果，而且能降低阻燃成本。科莱恩公司的ExolitOP1311、ExolitOP1312和ExolitOP1314产品主要由二乙基次膦酸铝(ADEP)和聚磷酸三聚氰胺(MPP)复配而成。其阻燃的30%GＲ－PA66具有较好的综合性能［1］。Jenewein等［2］比较了各类含氮化合物和烷基次膦酸盐对不同高聚物的协效阻燃效果，发现对GＲ－PBT，甲基乙基次膦酸铝添加15%，三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)添加10%时，极限氧指数(LOI)是50．0%，阻燃级别为V－0;对ABS，甲基乙基次膦酸铝和甘脲分别添加15%，其LOI达到37．0%;对GＲ－PET，添加6%的甲基乙基次膦酸铝和4%的MCA时，阻燃达V－0级，LOI是32．5%。聚氰胺、聚磷酸锌三聚氰胺、聚磷酸镁三聚氰胺和次膦酸铝对GＲ－PA66的协同阻燃作用。结果表明，同聚磷酸三聚氰胺/次膦酸铝复配物相比，采用聚磷酸金属盐三聚氰胺/次膦酸铝阻燃，达到同样的阻燃效果，用量降低，如达到V－0级，阻燃剂用量仅为15%，且最高热释放速率和总热释放量显著降低。1．2与无机化合物的协同阻燃作用二烷基次膦酸盐与硼酸锌、金属氧化物、磷酸铝、次磷酸铝、黏土、红磷等无机化合物也有良好的协同作用，只需添加少量的无机化合物，阻燃效果就非常显著。研究还发现，无机化合物的添加也能提高烷基次膦酸盐和含氮化合物复配的阻燃效果。Horold的研究表明，添加50份三聚氰胺和10份Schlosser等［9］对GＲ－PA66阻燃的研究表ADEP，阻燃达V－0，LOI是32．0%［3］。Knop［4］的研究表明，100份的环氧树脂(EP)中分别添加5份ADEP、磷酸三乙酯和三聚氰胺，所得复合材料的阻燃级别达到V－0，LOI是30．0%。相对分子质量高的三聚氰胺衍生物和二烷基次膦酸盐的协明，ADEP添加30%时，阻燃级别才达到V－2，LOI为25．5%，而当ADEP添加16%，硼酸锌添加4%时，阻燃级别就达到V－0级，当ADEP添收稿日期:2014－05－14。作者简介:王世泽，工程师，主要从事材料方面的研究。22加14%，硼酸锌添加2．5%，三聚氰胺添加8．5%时，阻燃级别达V－0级，LOI为36．0%。对ABS，ADEP添加26%时，LOI为33．0%，未达到阻燃级别，而当ADEP添加25%，锡酸锌添加1%时，LOI高达47．0%，阻燃级别为V－1。对GＲ－PBT阻燃时，当ADEP添加10%，MCA添加5%时，其阻燃级别是V－1，而当ADEP添加10%，MCA添加4%，硼酸锌仅添加1%，阻燃级别达V－0，LOI是37．5%。纳米Al2O3和OP930有明显的协同阻燃作用，能显著降低材料的PHＲＲ和THＲ，延长点燃性的海泡石的复合物能显著降低PET的燃烧速率，提高...