六苯氧基環(huán)三磷腈不僅可阻燃環(huán)氧樹脂[9],并且還能作為大規(guī)模集成電路封裝用環(huán)氧樹脂模塑料(EMC)的阻燃劑[10].經(jīng)測試,所制備的EMC可達到UL94V-0級別,氧指數(shù)為33.1%,阻燃性能**優(yōu)于傳統(tǒng)含溴阻燃體系,可用于制備大規(guī)模集成電路封裝用EMC.(3)除上述兩種比較普遍的方法外,還有研究者開辟了其他改性環(huán)氧樹脂阻燃性能的途徑.例如,制備含磷腈和其他具有阻燃性能基團的雙效官能團化合物,同時又能與環(huán)氧樹脂較好地相容.此方法能有效提高環(huán)氧樹脂的阻燃性能,具有較大的潛在發(fā)展空間.許苗軍等[11,12]制備了一種含磷腈/DOPO雙基結(jié)構(gòu)阻燃劑,將其與環(huán)氧樹脂(含固化劑)制備出阻燃環(huán)氧樹脂.當阻燃劑的含量*為10.6wt%時,阻燃環(huán)氧樹脂的LOI高達36.6%,并達到UL94V-0級.其優(yōu)點是對聚合物材料使用性能影響較小,阻燃性持久。山東SPB磷腈阻燃劑性能
1.電子電氣領(lǐng)域(1)印刷電路板(PCB)應(yīng)用材料:環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂作用:添加環(huán)狀磷腈(如六苯氧基環(huán)三磷腈)提升樹脂的阻燃性(UL-94V0),同時保持高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和低介電損耗。替代傳統(tǒng)溴系阻燃劑,避免鹵素毒性和腐蝕性問題。**產(chǎn)品:日本大冢化學的SPS-100。(2)電纜與封裝材料應(yīng)用材料:聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、硅橡膠作用:線性聚磷腈作為涂層或共混添加劑,抑制短路引發(fā)的火焰蔓延。耐高溫性能(>250℃)適用于電動汽車高壓電纜。河南磷晴磷腈阻燃劑性能添加型無鹵阻燃劑,用于大規(guī)模集成電路封裝。
5.技術(shù)挑戰(zhàn)與突破路徑挑戰(zhàn)潛在解決方案成本過高規(guī)模化生產(chǎn)(如連續(xù)流合成)、生物基原料替代加工相容性差側(cè)基極性調(diào)控(如引入環(huán)氧基、硅氧烷鏈)長期耐久性不足超分子包覆技術(shù)(如環(huán)糊精封裝磷腈)未來市場預(yù)測規(guī)模增長:據(jù)GrandViewResearch預(yù)測,2030年全球磷腈阻燃劑市場規(guī)模將達4.2億美元(年復(fù)合增長率9.1%)。區(qū)域熱點:亞太地區(qū)(中國主導):新能源、電子制造需求推動,占比超50%。歐洲:環(huán)保法規(guī)嚴格,生物基磷腈優(yōu)先落地??偨Y(jié)磷腈阻燃劑的未來將不僅是“阻燃”,而是向綠色化、智能化、多功能化的系統(tǒng)解決方案演進。隨著合成生物學、納米技術(shù)和AI分子設(shè)計的融合,下一代磷腈材料有望在安全、環(huán)保與性能之間實現(xiàn)完美平衡,成為阻燃領(lǐng)域的**支柱技術(shù)。
周文君等發(fā)現(xiàn)5%的聚鋁硅氧烷顯著降低PC的熱降解速率,不僅能將PC在800℃的殘?zhí)悸侍岣?4%,還能將PC對比樣的氧指數(shù)從25.5%提高到30.4%[9]。聚硅氧烷阻燃體系與磷系阻燃劑或填料復(fù)配,往往能提高阻燃效率。李順等研究發(fā)現(xiàn)磷酸鈦和表面包覆的硅齊聚物能協(xié)同阻燃,生成更加致密的炭層。當功能化的磷酸肽阻燃劑添加量為6%時,PC的氧指數(shù)為32.7%,達到UL-94的V-0阻燃級別[10]。雖然阻燃劑的加入會提高PC的燃燒等級,但是也會大幅降低PC的力學性能,如沖擊強度。因此,研究如何同時提高PC阻燃性能和沖擊強度是研究的一個方向。磷腈阻燃劑在建筑行業(yè)中用于提高建筑材料的防火等級。
磷腈化合物對聚酯和聚氨酯的阻燃改性近年來,磷腈化合物對聚酯的阻燃改性途徑主要有3種.(1)制備側(cè)基帶有不飽和雙鍵的磷腈化合物,如六(烯丙氨基)環(huán)三磷腈阻燃劑、(4-乙烯基聯(lián)苯氧基)-五苯氧基環(huán)三磷腈(結(jié)構(gòu)式見圖6)等,將它們添加到不飽和聚酯、丙烯酸酯及其共聚物中進行阻燃改性[32~34].結(jié)果表明,材料的阻燃性能和熱穩(wěn)定性均有提高,不飽和聚酯的LOI值能提升到25%以上,而丙烯酸酯及其共聚物的LOI值可達30%以上,并達到UL94V-0級別.在空氣中阻燃丙烯酸酯600℃時殘?zhí)苛繛?3%,而其共聚物為60%.磷腈阻燃劑在特種服裝中用于提高對高溫環(huán)境的防護。天津磷晴磷腈阻燃劑聯(lián)系方式
磷系阻燃劑多為液體,閃點低,高溫可能釋放有毒氣體,在聚丙烯中應(yīng)用不多。山東SPB磷腈阻燃劑性能
*添加1%的POE-g-MA時,復(fù)合材料便能達到無熔滴的效果.研究表明,添加POE-g-MA后,HNCP能很好地分散在PET基體中,在燃燒過程中形成連續(xù)的保護炭層來阻止熔滴的滴落.同時,POE-g-MA和HNCP起到了協(xié)同阻燃的作用,在燃燒過程中協(xié)同阻燃劑生成表面致密平整、內(nèi)部多孔的殘?zhí)?降低材料的分解;此外,HNCP作為良好的成炭促進劑.綜合以上因素,PET/HNCP/POE-g-MA復(fù)合材料的阻燃性能、熱穩(wěn)定性能得到提高.錢立軍等[39]在其**中公布了一種基于磷雜菲和磷腈基團的新型雙基化合物六-(磷雜菲-2-羥基丙烷氧基)-環(huán)三磷腈(圖8).該化合物具有與基體樹脂良好的相容性、高的熱穩(wěn)定性以及優(yōu)異的阻燃性能,可用于聚酯的阻燃.山東SPB磷腈阻燃劑性能