阻燃剂:性能、制造及应用

第一章绪论.1

第一节阻燃的作用1

第二节发展简况2

第三节阻燃高分子材料对防火的贡献4

一、严峻的火灾形势4

二、应用阻燃高分子材料的效益4

第四节阻燃剂与环境6

一、阻燃剂的安全性6

二、有关阻燃剂的安全措施6

第五节采用阻燃剂应注意的问题7

第六节阻燃剂市场7

第七节发展我国的阻燃剂及阻燃高分子材料工业8

一、开发新型阻燃剂9

二、改变阻燃剂产品结构9

三、提高产品档次10

四、推进阻燃法规和标准的建设10

第二章阻燃剂综论12

第一节概述12

一、分类及基本要求12

二、添加型阻燃剂12

.三、反应型阻燃剂13

第二节选择阻燃剂的原则13

一、一般原则13

二、具体考虑13

第三节具有阻燃功能的化合物14

一、含ⅶa族元素的化合物14

二、含ⅵa族元素的化合物14

三、含ⅴa族元素的化合物14

四、含ⅳa族元素的化合物15

五、含ⅲa族和ⅱa族元素的化合物15

六、含ⅵb族元素的化合物15

七、还原偶联抑烟剂15

八、协效阻燃系统15

第四节阻燃剂在聚合物中的溶解性及迁移性16

一、添加剂在聚合物中的溶解性16

二、添加剂在聚合物中的扩散迁移17

三、聚合物中添加剂的物理状态19

四、聚合物中添加剂的损失20

五、结论21

第三章阻燃机理22

第一节高聚物材料的燃烧及阻燃22

一、燃烧过程22

二、阻燃机理23

第二节卤系阻燃剂的阻燃机理23

一、卤系阻燃剂的气相阻燃机理24

二、卤系阻燃剂的其他阻燃作用25

第三节卤蔡嘞低称相协同阻燃反应机理25

一、化学作用模式25

二、物理作用模式26

第四节膨胀型阻燃剂的阻燃机理26

一、膨胀炭层的形成27

二、膨胀型阻燃剂中各组分间的协同作用28

三、炭层的阻燃作用29

四、炭层的渗透性30

五、成炭促进作用30

第五节吸热阻燃机理31

第六节填料阻燃机理31

第七节有机磷系阻燃剂阻燃机理32

一、凝聚相阻燃模式32

二、气相阻燃模式33

三、含磷阻燃剂与其他阻燃剂的相互作用34

第八节红磷的阻燃机理35

第九节硼酸盐的阻燃机理36

第十节聚硅氧烷的阻燃机理36

第十一节抑烟机理37

一、钼化合物的抑烟机理37

二、铁化合物的抑烟机理38

三、还原偶联抑烟机理38

第四章卤系阻燃剂40

第一节多溴二苯醚类阻燃剂41

一、十溴二苯醚41

二、八溴二苯醚44

三、十四溴二(苯氧基)苯45

第二节溴代苯酚类阻燃剂47

一、2,4,6踩溴苯酚47

二、1,2菜(三溴苯氧基)乙烷49

三、三(三溴苯基)三聚氰酸酯51

四、2,4,6踩溴苯基烯丙基醚54

五、2,4,6踩溴苯基甲基丙烯酸酯54

六、2,4,6踩溴苯基缩水甘油醚56

七、二溴苯酚57

八、二溴苯基缩水甘油醚58

第三节四溴邻苯二甲酸酐类阻燃剂58

一、四溴邻苯二甲酸酐58

二、1,2菜(四溴邻苯二甲酰亚胺)乙烷60

三、四溴邻苯二甲酸二乙二醇丙二醇二酯/二醇63

四、四溴邻苯二甲酸二异辛酯64

五、四溴邻苯二甲酸二甲酯65

六、四溴苯甲酸异辛酯67

七、四溴邻苯二甲酸二钠68

第四节四溴双酚a类阻燃剂68

一、四溴双酚a68

二、四溴双酚a醚71

三、四溴双酚s双(2，3捕溴丙基)醚75

第五节溴代苯乙烯及其聚合物类阻燃剂77

一、二溴苯乙烯77

二、三溴苯乙烯78

三、聚二溴苯乙烯79

四、聚溴代苯乙烯80

五、溴代聚苯乙烯81

六、溴代苯乙烯共聚物88

第六节含溴高聚物及低聚物类阻燃剂90

一、四溴双酚a环氧低聚物90

二、四溴双酚a碳酸酯低聚物96

三、聚丙烯酸五溴苄酯98

四、聚二溴亚苯基醚101

五、缩合溴代苊烯103

第七节其他溴系阻燃剂105

一、1,2菜(五溴苯基)乙烷105

二、六溴环十二烷111

三、溴代三甲基苯基氢化茚113

四、1,2捕溴4(1′,2′捕溴乙基)环己烷116

五、溴代醇类117

六、丙烯酸五溴苄酯121

七、1,2菜(二溴降冰片基二碳酰亚胺)乙烷123

八、2,4,6踩溴苯基顺丁烯二酰亚胺126

九、三(2,3捕溴丙基)异三聚氰酸酯127

十、五溴甲苯128

十一、五溴苄基溴129

十二、五溴氯环己烷130

十三、双(2，3捕溴丙基)反丁烯二酸酯131

第八节氯系阻燃剂132

一、得克隆132

二、氯化石蜡70138

三、溴猜然石蜡141

四、四氯双酚a142

五、四氯邻苯二甲酸酐143

六、海特酸酐145

七、氯化聚乙烯146

八、六氯环戊二烯147

九、全氯五环癸烷149

第五章卤素阻燃剂与环境保护和人类健康151

第一节有关法规151

一、欧盟151

二、北欧152

三、美国153

四、日本153

第二节卤系阻燃剂危害性评估结果153

一、pbdpo153

二、hbcd及四溴双酚a（tbbpa）154

三、氯系阻燃剂154

第三节二英问题154

一、概述154

二、二英的化学结构及毒性154

三、二英的生成156

四、二英的来源及在环境中的迁移和滞留158

第四节pbdpo等的毒性159

一、dbdpo159

二、dbdpo与pbb及pcb的比较159

三、obdpo160

四、pebdpo161

五、hbcd的毒性161

第六章有机磷系及磷猜毕底枞技162

第一节概述162

第二节制备方法162

一、磷酸酯162

二、膦酸酯163

三、亚磷酸酯163

第三节卤代烷基磷酸酯164

一、磷酸三(β猜纫一)酯164

二、磷酸三(β猜纫毂基)酯167

三、磷酸三(β,β′捕氯异丙基)酯167

四、磷酸三(2,3捕溴丙基)酯170

五、2,2捕(氯甲基)1,3惭潜基四(β猜纫一)双磷酸酯171

六、2,2捕(氯甲基)1,3惭潜基四(β,β′捕氯异丙基)双磷酸酯173

七、四(β猜纫一)1,2惭且一双磷酸酯174

八、四(β,β′捕氯异丙基)1,2惭且一双磷酸酯176

九、四(β猜纫毂基)1,2惭且一二磷酸酯177

十、2,2捕甲基3猜缺基双(β,β′捕氯异丙基)磷酸酯178

十一、2,2捕(溴甲基)3猜缺基双(β,β′捕氯异丙基)磷酸酯179

十二、2,2捕甲基3蹭灞基双(β猜币一)磷酸酯180

十三、2,2捕甲基3蹭灞基双(β,β′捕氯异丙基)磷酸酯182

十四、三(2,2捕(溴甲基)3蹭灞基)磷酸酯184

十五、低聚三(β猜纫一)磷酸酯185

第四节卤代芳基磷酸酯186

一、三(二溴苯基)磷酸酯186

二、3,9菜(三溴苯氧基)2,4,8,10菜难踉营3,9捕磷杂螺环［55］3,9捕氧十一烷189

三、3，9菜(五溴苯氧基)2，4，8，10菜难踉营3，9捕磷杂螺环［5.5］3，9捕氧十一烷１90

四、1惭醮4踩溴苯氧羰基2,6,7踩氧杂1擦自铀环［222］辛烷191

五、对亚苯基四(2,4,6踩溴苯基)双磷酸酯192

六、四溴双酚a磷酸酯低聚物193

第五节磷酸酯194

一、1惭醮4掺羌谆2,6,7踩氧杂1擦自铀环［222］辛烷194

二、三(1惭醮2,6,7踩氧杂1擦自铀环［222］亚甲基4)磷酸酯195

三、间亚苯基四苯基双磷酸酯196

四、双酚a双(二苯基磷酸酯)197

五、磷酸三乙酯198

六、磷酸三丁酯200

七、磷酸三异辛酯200

八、磷酸三(2捕⊙跻一)酯201

九、磷酸二苯异辛酯..202

十、磷酸二苯异癸酯202

十一、磷酸三苯酯202

十二、磷酸二苯甲苯酯204

十三、磷酸三(甲苯)酯205

十四、磷酸三(二甲苯)酯205

十五、磷酸二苯异丙苯酯206

十六、磷酸二苯(二甲苯)酯207

第六节膦酸酯207

一、n,n菜(2掺且一)氨甲基膦酸二乙酯207

二、甲基膦酸二甲酯210

三、乙基膦酸二乙酯212

四、n掺羌谆3(二甲氧膦酰基)丙酰胺213

五、乙烯基膦酸二(β猜纫一)酯214

六、低聚氯烷基膦酸酯215

七、环状膦酸酯216

第七节氧化膦及盐217

一、双(4掺缺交)苯基氧化膦217

二、双(4掺潜交)苯基氧化膦219

三、4掺潜交二苯基氧化膦220

四、其他氧化膦221

五、四羟甲基氯化221

第八节其他磷系阻燃剂225

一、9,10捕氢9惭踉营10擦自臃篇10惭趸物225

二、次膦酸盐231

三、膦酸苯基二苯砜酯低聚物233

第七章膨胀型阻燃剂235

第一节聚磷酸铵236

一、性能236

二、制备238

三、应用239

第二节三聚氰胺及其盐243

一、三聚氰胺243

二、氰尿酸三聚氰胺244

三、焦磷酸二三聚氰胺245

四、硼酸三聚氰胺247

五、正磷酸三聚氰胺247

六、聚磷酸三聚氰胺248

第三节双氰胺、胍和脲及其盐253

一、双氰胺及其衍生物253

二、胍及胍盐255

三、磷酸脲256

第四节其他无机磷酸盐257

一、磷酸铵257

二、磷酸氢二铵258

三、磷酸二氢铵258

四、焦磷酸铵259

五、磷酸锌259

第五节磷驳系单质膨胀型阻燃剂260

一、3,9捕羟基3,9捕氧2,4,8,10菜难踉营3,9捕磷杂螺环［55］十一烷3,9捕三聚氰胺260

二、双(2,6,7踩氧杂1擦自铀环［222］辛烷1惭酹4惭羌谆)酸式磷酸酯三聚氰胺262

三、2掺腔2惭酹5,5捕甲基1，3捕氧杂2擦自踊芳和楠2踩聚氰胺263

四、1,2捕(2惭酹5,5捕甲基1,3捕氧杂2擦自踊芳夯2舶被)乙烷264

五、n,n′菜(2惭酹5,5捕甲基1,3捕氧杂2擦自踊芳夯)2,2′布浔蕉胺265

六、三(2惭酹5,5捕甲基1,3捕氧杂2擦自踊芳夯2布谆)胺266

第六节磷驳系混合膨胀型阻燃剂267

一、膨胀型阻燃剂exolitifr10和ifr11267

二、膨胀型阻燃剂spinflammf82/pe和mf82/pp269

三、phos瞔hekp/40与spinflam组成的膨胀型阻燃剂272

四、exolitap系膨胀型阻燃剂273

五、budit膨胀型阻燃剂277

第七节其他氮系及磷驳系阻燃剂279

一、磷腈279

二、三嗪衍生物285

第八章硅系阻燃剂288

第一节概述288

第二节阻燃机理290

第三节线性聚硅氧烷291

第四节阻燃pc用线型无支链聚硅氧烷291

一、无支链型(d型)和支链型(dt型)聚硅氧烷的区别292

二、d型聚硅氧烷性能及用量对阻燃pc性能的影响293

第五节sfr100294

一、性能294

二、应用295

第六节其他新型有机硅系阻燃剂297

一、d眂眗m系列297

二、xc99瞓5654系列297

三、线性硅氧烷惨胰补簿畚297

四、主链含硅、硼的无机灿谢杂化共聚物298

第七节含有机硅阻燃剂的复合阻燃系统298

一、硅橡胶/有机金属化合物/炭黑系统299

二、硅树脂/沥青系统299

三、硅树脂/mg(oh)2系统299

四、其他含有机硅阻燃剂的复合系统300

第八节硅酸盐阻燃剂300

一、硅酸盐阻燃聚乙烯300

二、硅酸盐阻燃软聚氯乙烯301

三、硅酸盐阻燃机理302

第九节硅胶/碳酸钾复合阻燃剂304

第十节陶瓷前体聚合物阻燃剂305

第十一节蒙脱土307

一、蒙脱土的结构307

二、有机蒙脱土308

三、有机蒙脱土的性能309

四、阻燃聚合物/无机物纳米复合材料310

第九章无机阻燃剂313

第一节锑系阻燃剂313

一、三氧化二锑313

二、胶体五氧化二锑323

三、锑酸钠325

第二节氢氧化铝326

一、性能326

二、技术规格327

三、制法329

四、应用330

五、al(oh)3阻燃剂的发展方向334

六、其他铝系阻燃剂337

第三节氢氧化镁338

一、性能338

二、技术指标339

三、制备341

四、应用348

五、其他镁系阻燃剂354

第四节红磷阻燃剂357

一、红磷的性能357

二、包覆红磷的性能358

三、包覆红磷的技术规格360

四、红磷的制法361

五、包覆红磷的制备方法362

六、包覆红磷的应用363

第五节硼酸锌371

一、性能371

二、制法373

三、应用374

第六节其他硼系阻燃剂379

一、硼酸379

二、硼砂380

第七节膨胀石墨381

一、性能381

二、制备381

三、应用382

第十章抑烟剂388

第一节概述388

第二节钼化合物389

一、三氧化钼389

二、八钼酸铵393

三、八钼酸蜜胺395

第三节锡化合物396

一、性能397

二、制备397

三、应用397

第四节铁化合物399

一、性能399

二、制备400

三、应用401

第五节镁残扛春衔401

第六节还原偶联抑烟剂402

一、铜化合物403

二、低价过渡金属前体化合物403

三、过渡金属的羰基配合物及氯化物403

第十一章阻燃剂物理化学性能参数的测定404

第一节熔点测定404

一、毛细管法404

二、显微镜温台法405

三、差示扫描量热法（dsc法）407

第二节凝固点测定（试管法）408

一、设备408

二、测定程序408

第三节沸点的测定409

一、西氏法409

二、爱氏法410

第四节密度测定410

一、液体阻燃剂密度测定410

二、固体阻燃剂密度测定412

三、固体阻燃剂表观密度的测定412

第五节黏度测定413

一、毛细管黏度计法413

二、落球黏度计法414

三、旋转黏度计法415

第六节粒度的测定（干筛法）415

第七节色度测定（apha色度标准）416

一、标准溶液制备416

二、测定程序416

第八节折射率测定417

一、原理417

二、测定程序417

第九节溶解度测定417

第十节溶剂不溶物含量测定418

一、溶解法418

二、抽滤法418

三、浸取法418

第十一节灼烧余量测定418

第十二节挥发分(及水分)含量测定419

第十三节相对分子质量测定（凝固点降低法）419

一、原理419

二、测定程序419

第十四节水分含量测定420

一、比浊法420

二、卡尔·费休（karlfischer）法420

第十五节酸值测定422

一、溶于乙醇的试样422

二、不溶于乙醇又不溶于水的试样422

三、不溶于乙醇易溶于水的试样422

第十六节羟值测定423

一、醋酸酐法423

二、邻苯二甲酸酐法424

第十七节游离溴（氯）含量测定425

一、原理425

二、测定程序425

第十八节金属离子含量测定426

一、试剂426

二、测定程序426

第十二章非金属阻燃元素的定性鉴定及定量测定427

第一节定性鉴定427

一、氧瓶燃烧法分解阻燃剂427

二、钠熔法分解阻燃剂429

第二节卤素的定量测定430

一、氧瓶燃烧法（汞量法）430

二、熔融法433

三、carius法433

第三节磷的定量测定433

一、消解法433

二、氧瓶燃烧法434

三、磷钼酸喹啉重量法435

四、过氧化钠熔融法435

第四节氮的定量测定（schiff氮量计法）437

一、原理437

二、测定程序437

第五节硼的定量测定438

一、原理438

二、测定程序438

第六节硅的定量测定438

一、原理438

二、测定程序439

第七节硫的定量测定439

一、氧瓶燃烧法439

二、熔融法440

三、messenger法440

四、carius法440

第十三章用于阻燃剂的近代仪器分析方法442

第一节红外光谱442

一、红外光谱仪442

二、红外图谱解析443

三、制样技术444

第二节核磁共振光谱444

一、核磁共振仪445

二、质子核磁谱445

三、碳13核磁谱446

四、测定核磁图谱的操作448

第三节色谱448

一、原理448

二、薄层色谱449

三、高效液相色谱450

四、气相色谱451

第四节热分析技术453

一、差示扫描量热法453

二、热失重分析453

第五节生产中产品质量分析与检测454

第六节聚合物中添加剂的萃取分离和提纯455

一、萃取方法455

二、添加剂变化457

附录459

附录一常见高聚物的中、英文名称及缩写符号460

附录二重要工业阻燃剂中、英文名称及缩写符号463

附录三重要工业溴系阻燃剂的商品牌号、主要生产厂家及主要用途466

附录四重要工业氯系阻燃剂的商品牌号、主要生产厂家及主要用途469

附录五重要工业有机磷系（包括磷猜毕担┘暗系阻燃剂的商品牌号、主要生产厂家及主要用途470

附录六重要工业无机阻燃剂的商品牌号、主要生产厂家及主要用途472

附录七一些阻燃剂的热失重(tga)曲线、红外(ir)图谱及质子核磁(1hnmr)图谱475

主要参考文献...505