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次磷酸铝在PBT阻燃配方及效果

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次磷酸铝阻燃剂 nxochemical.com在高温下分解生成磷酸铝和次磷酸(H₃PO₂),后者进一步分解为PO·自由基。PO·能捕获燃烧链式反应中的高活性H·和HO·自由基,中断燃烧反应,降低火焰强度。次磷酸铝分解过程中释放的PH₃、水蒸气等不燃性气体,稀释可燃气体浓度和氧气供应,抑制燃烧。次磷酸铝促进PBT在燃烧时脱水炭化,形成致密的炭层(Char)。次磷酸铝在PBT阻燃配方及效果如下:

一,次磷酸铝在PBT阻燃配方
配方1:按重量百分比计,PBT 占 85.3%,PETS 占 0.5%,抗氧剂 1010 占 0.1%,抗氧剂 168 占 0.1%,低硫含量细粒径次磷酸铝占 10.5%,MCA 占 3.5%。在此配方中,低硫含量细粒径次磷酸铝在 PBT 树脂中分散性好,与 MCA 复配使用,在降低添加量的情况下,UL94 依然可以达到 V - 0 级别。
配方2:由 PBT 树脂、氰尿酸三聚氰胺(MCA)和次磷酸铝复配而成的环保磷氮系阻燃剂、玻璃纤维、增韧剂、抗氧剂、润滑剂等组成。例如,在一种具体配方中,各原料按重量百分比计,PBT 为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂,特性粘度为 1.0dl/g;复配无卤阻燃剂由 MCA 和次磷酸铝组成;玻璃纤维为无碱玻璃纤维,表面经过硅烷偶联剂处理,单丝直径为 11 微米;增韧剂为乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯;抗氧剂为受阻酚类抗氧剂 1010 或亚磷酸酯类抗氧剂 168;润滑剂为一种超低分子量的马来酸酐接枝 LDPE。通过特定的制备方法,可使制备的 PBT 复合材料具有无卤阻燃(0.8mm V - 0)、高灼热丝起燃温度(GWIT:750℃/0.4 - 3.2mm)的性能,能满足薄壁电子电器产品特别是继电器外壳的要求。
二,次磷酸铝在PBT的阻燃效果
1,次磷酸铝含磷量高,在高温下分解生成磷酸类化合物,能吸收塑料热量,阻止可燃气体燃烧,同时其分解产生的物质会在基材表面形成玻璃状化合物,起到隔热、隔氧的效果。添加次磷酸铝后的 PBT 材料,其阻燃性能通常能得到显著提升,可使 PBT 的垂直燃烧等级达到 UL94 V - 0 级。
热稳定性增强:次磷酸铝nxochemical.com具有较好的热稳定性,在 PBT 加工过程中不引起聚合物分解,有助于保持 PBT 材料在高温环境下的性能稳定性,使 PBT 制品能承受一定的高温环境而不影响其阻燃性能。
2,与三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)等阻燃剂复配后,能发挥磷氮协同阻燃效果。MCA 分解产生氨气、氮气等不燃性气体,可稀释燃烧区域氧气浓度,同时在聚合物表面形成气膜,阻碍热量和氧气向聚合物内部传递,与次磷酸铝的凝聚相阻燃作用相互配合,进一步提高 PBT 的阻燃性能。
3,在合理的配方设计下,次磷酸铝添加量少,对 PBT 树脂的性能影响小,能在实现良好阻燃效果的同时,尽量保持 PBT 原有的力学性能、电性能等,满足不同应用场景对 PBT 材料综合性能的要求。
如果对次磷酸阻燃剂的配方,阻燃效果,添加量等技术有疑问可参考阻燃更多阻燃配方:http://nxochemical.com


IP属地:江苏1楼2025-06-01 09:13回复
    次磷酸铝的气相阻燃作用机理:次磷酸铝在高温下会分解产生自由基,这些自由基能够捕获火焰区域中高能量的自由基,如羟基自由基(・OH)等,将其转化为稳定的自由基,从而终止燃烧的连锁反应,抑制燃烧的进行。例如,在聚丙烯的燃烧过程中,次磷酸铝分解产生的自由基可以与燃烧产生的活性自由基结合,阻止燃烧反应链的传递,达到阻燃的目的。


    IP属地:江苏2楼2025-06-25 16:10
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      2025-12-30 00:03:14
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      次磷酸铝凝聚相阻燃原理:
      形成保护层:次磷酸铝分解会生成磷酸类化合物和铝的化合物等。磷酸类化合物能够促进聚合物发生吸热、脱水、炭化等反应,最终在材料表面形成一层较为致密的碳层。同时,铝的化合物也会在材料表面形成覆盖层。这些保护层可以隔绝氧气与燃烧物的接触,阻止热量传递到材料内部,从而抑制燃烧。比如在木粉 / 高密度聚乙烯复合材料中,次磷酸铝分解产生的物质能在材料表面形成保护膜,起到隔热、隔氧的作用,减缓燃烧速度。
      稀释可燃物浓度:次磷酸铝分解产生的水蒸气可以在降低凝聚相温度的同时,稀释气相中可燃物的浓度,使燃烧区域的氧气含量相对减少,从而抑制燃烧反应的进行。


      IP属地:江苏3楼2025-06-25 16:11
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        次磷酸铝的优点优势
        环保性突出,无卤低毒:与卤系阻燃剂(如溴系)相比,次磷酸铝不含卤素,燃烧时不会释放二噁英、卤化氢等有毒气体,符合欧盟 RoHS、REACH 等环保标准,适用于电子电器、食品包装等对环保要求高的领域。
        对比氮系阻燃剂(如三聚氰胺),次磷酸铝的毒性更低,且热分解产物更稳定,减少了有害气体的释放。
        阻燃效率高,协同作用显著:次磷酸铝通过 “气相阻燃 + 凝聚相阻燃” 的双重机理发挥作用(如前所述),与金属氢氧化物(如氢氧化铝、氢氧化镁)相比,在相同添加量下阻燃效率更高。例如,在聚丙烯中添加 15% 的次磷酸铝即可达到 UL94 V-0 级阻燃标准,而氢氧化铝需添加 60% 以上。与氮系、硅系阻燃剂复配时,可通过磷 - 氮、磷 - 硅协同效应进一步提升阻燃效果,同时减少单一阻燃剂的用量。


        IP属地:江苏4楼2025-06-25 16:13
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          次磷酸铝的分解温度通常在 250℃以上,高于多数塑料的加工温度(如聚乙烯加工温度约 180-220℃),因此在材料加工过程中不易分解,能保持阻燃性能的稳定性。对比磷酸酯类阻燃剂(热分解温度较低,约 180-220℃),次磷酸铝更适合高温加工场景(如工程塑料、线缆绝缘层)。对材料力学性能影响较小与金属氢氧化物(如氢氧化铝)相比,次磷酸铝的添加量较低,且颗粒粒径较小(纳米级或微米级),因此对聚合物基体的拉伸强度、冲击韧性等力学性能影响更小。例如,在环氧树脂中添加 10% 的次磷酸铝,材料的弯曲强度保留率可达 90% 以上,而添加等量氢氧化铝时保留率约为 70%。次磷酸铝的阻燃配方可参考:http://nxochemical.com/


          IP属地:江苏5楼2025-06-25 16:14
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            【次磷酸铝的缺点有哪些?】
            1,与聚合物的相容性较差
            次磷酸铝属于无机化合物,与有机聚合物(如聚乙烯、聚丙烯)的极性差异较大,直接添加容易导致分散不均匀,出现团聚现象,进而影响材料的加工流动性和力学性能。
            对比有机磷系阻燃剂(如磷酸酯),次磷酸铝需要通过表面改性(如偶联剂处理)来改善相容性,增加了工艺复杂度和成本。
            2,吸湿性较强,影响加工性能
            次磷酸铝具有一定的吸湿性,在潮湿环境中易吸收水分,导致材料加工时出现气泡、表面缺陷等问题(如注塑件表面粗糙),尤其在电子元器件等对水分敏感的领域应用时需额外烘干处理。
            而卤系阻燃剂(如溴化环氧树脂)吸湿性极低,更适合高湿度环境。
            单独使用时阻燃效果有限,需复配
            在某些高阻燃要求的场景(如航空材料、建筑板材),次磷酸铝单独使用难以满足极限氧指数(LOI)要求,需与锑系(如三氧化二锑)、硼系阻燃剂复配,但锑系化合物毒性较高,可能影响环保性。
            3,对比膨胀型阻燃剂(IFR,含磷 - 氮 - 碳体系),次磷酸铝缺乏成炭结构,单独使用时炭层强度较低,阻燃耐久性不足。
            4,成本较高,限制大规模应用
            次磷酸铝的生产工艺较复杂(如通过次磷酸钠与铝盐反应制备),原料成本高于金属氢氧化物(如氢氧化铝)和部分卤系阻燃剂,因此在对成本敏感的领域(如普通塑料包装)应用受限。


            IP属地:江苏6楼2025-06-25 16:16
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