有机磷系阻燃剂的研究与应用
随着生活水平的提高和消费安全意识的不断增强，人们对包括纺织品在内的各种消费品的安全性提出了更高的要求。纺织品一般都是具有易燃或可燃性的材料，容易引起火灾事故，因此对纺织品进行阻燃整理，阻止火焰产生或蔓延，是提高纺织品安全性能一种重要手段，有助于保障消费者的生命财产安全，同时提高产品的附加值。
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目前，有机磷阻燃剂的研究主要集中在磷酸酯、膦酸酯、氧化膦、缩聚磷酸酯、次膦酸酯以及有机磷酸盐等方面。磷酸酯类阻燃剂由于资源丰富、价格低廉，因而应用广泛。主要包括之含磷的磷酸酯阻燃剂、含氮磷酸酯阻燃剂和含卤磷酸酯阻燃剂，它们大都属于添加剂阻燃剂，具有阻燃与增塑双重功能。市场上已经开发成功并大量使用的磷酸酯阻燃剂有磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三异丙苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯等。这些磷酸酯主要用于聚苯乙烯、聚氨酯泡沫塑料、聚酯、聚烯烃、环氧树脂、酚醛树脂、聚
碳酸酯和液晶等高分子材料的阻燃。只含磷的磷酸酯阻燃剂大多为酚类阻燃剂，国内外已相继研制出了间苯二酚双（二苯基磷酸酯）、对苯二酚双（二苯基磷酸酯）、双酚A（二苯基磷酸酯）等低聚磷酸酯阻燃剂。低聚磷酸酯类化合物是一类很有发展前途的磷系阻燃剂，其相对分子质量高，磷含量高，和传统的单磷酸酯相比，具有与聚合物基材相溶性好、耐迁移、耐挥发、阻燃效果持久等优点；含氮磷酸酯阻燃剂由于氮、磷两种元素的协同作用，发烟量小，基本不产生有毒气体，不仅具有良好的阻燃效果，而且可以明显降低阻燃剂的用量，是目前有机磷系阻燃剂发展的趋势。含氮磷酸酯阻燃剂中氮元素主要来自化合物中的胺、二胺和三聚氰胺；含卤磷酸酯阻燃剂燃烧后由于卤素生成腐蚀性气体、致癌物等原因，现有关它们的报道较以前要少得多。但因其阻燃的高效性仍有一些报道，大多为同时含有氯、溴的磷酸酯或高卤含量的磷酸酯。其中，卤代烷基磷酸酯是一类阻燃性能好，应用广泛的添加型增塑阻燃剂，可广泛应用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、不饱和聚酯、丙烯酸树脂、纤维织物以及橡胶等的阻燃，尤其是在软质和硬质聚氨酯泡沫塑料等中具有优异的阻燃性能。缩聚型磷酸酯阻燃剂分子中含有一些重复单元，其分子量大，蒸气压低，毒性小，迁移性小，具有很好的耐久性，且功能多，有阻燃、增塑和抗氧等功能，是近年来有机磷阻燃剂的一个重要发展领域，主要有齐聚物型和高聚物型两类。其中以间亚
苯基四苯基双磷酸酯（RDP）和双酚A双（二苯基磷酸酯）（BDP）为代表的缩合磷酸酯是目前使用最广泛的磷酸酯。它们广泛应用于HIPS、PA、PC、ABS/PC、PET、PBT等塑料中。RDP和BDP对PC、PPO、PET都具有良好的阻燃效果，且阻燃可以达到UL-94V-0级，主要力学性能指标合格，其中BDP比RDP具有更佳的阻燃效果。目前这两种阻燃剂在国内外已有多家公司生产销售。膦酸酯类阻燃剂是一类很有发展前途的阻燃剂。由于P-C键的存在，使其化学稳定性增强，具有耐水性、耐溶剂性。目前膦酸酯阻燃剂的研究主要集中在含氮的膦酸酯和反应性膦酸酯阻燃剂两个方面，膦酸酯通常更多地用作反应性阻燃剂。市场上已成功开发了N-羟甲基丙酰胺类甲基膦酸酯、环状膦酸、N，N-对苯二胺基（2-羟基）二苄基膦酸四乙酯、甲基膦酸二甲酯（DMMP）等。DMMP是近年开发出来的一种添加型阻燃剂，以亚磷酸三甲酯为原料，在催化剂作用下发生异构化反应，经过分子重排制得。DMMP最显著的特点是含磷量高达25%，阻燃效果非常好，添加量为常用阻燃剂的50%时就能发挥同样的功效。氧化膦是一种特别稳定的有机磷化合物，具有较好的耐氧化、耐水解性能，可用作聚酯的阻燃剂，所得的阻燃聚酯的泽好、机械性能好。氧化膦阻燃剂可分为添加型和反应型两种。目前的研究热点主要集中在反应型类氧化膦阻燃剂，如二元醇类氧化膦和二元羧酸类氧化膦。二元醇类氧化膦可用于制造阻燃聚酯、聚碳
酸酯、环氧树脂和聚氨酯，如双（4-羟苯基）苯基氧化膦（BHPPO）；二元羧酸类氧化膦可用作聚酯，聚酰胺和棉纤维等多种聚合物的反应型阻燃剂或阻燃单体以制得阻燃聚合物材料，如双（4-羧苯基）苯基氧化膦（BCPPO）。次膦酸酯类同样由于P-C键的存在，使其化学稳定性增强，具有耐水性、耐溶剂性且性能持久，一般作为反应型阻燃剂，兼具稳定作用，且发烟量小、低毒、使用安全，广泛用于聚酯处理、合成阻燃聚合物和塑料材料等。由于锌、镁、铝等的氢氧化物或盐的阻燃效果较好且具有抑烟作用，因此含锌、镁、铝等的有机磷酸盐越来越受到人们的重视，主要有磷酸盐、膦酸盐、次膦酸盐等几类。次膦酸盐类阻燃剂是有机磷酸盐阻燃剂的典型品种。次腾酸盐类阻燃产品密度較低，阻燃剂用量较小，机械性能较好，泽较佳，烟密度较低，CTI（相比漏电起痕指数）值较高（可达600V），在电子电气工业中具有很好的应用前景。有机磷杂环化合物是近期阻燃剂研究中较为活跃的领域之一，有机磷杂环化合物阻燃剂主要有五元环、六元环及螺环类化合物等。含磷六元环化合物是磷杂环阻燃剂主要品种之一，主要有磷杂氧化膦、磷酸酯、笼状磷酸酯、膦酸酯和次膦酸酯，可用于聚酯、环氧树脂和聚氨酯等多种材料的阻燃处理。磷螺环阻燃剂大多由与磷化合物反应制得，分子中一般都含有大量的碳，含有2个磷原子，如BDSPBP，CN-329。磷螺环阻燃剂含磷量高，阻燃效果比较好，可作为
霍建华疑陷召妓门>王学兵妻子膨胀型阻燃剂，广泛用于各种高分子材料中，起阻燃、稳定和增塑等作用。双环笼状磷酸酯由于其结构上的特点，用途广泛，日益受到人们的重视。
2有机磷系阻燃剂未来的发展方向
随着人类健康环保意识的增强，开发环保、低毒、高效、多功能的阻燃剂己成为阻燃剂行业的未来趋势。有机磷系阻燃剂以其自身的特点，在阻燃科学领域备受关注，具有广阔的发展潜力。开发高效、低毒的绿环保型阻燃剂将是阻燃剂发展的主流。今后的研究将主要集中在：（1）高分子量有机磷系阻燃剂、有机磷齐聚物和高聚物阻燃剂、反应性有机磷系阻燃剂以及膨胀型有机磷系阻燃剂的开发；（2）加强集磷、氮、硅、氯、溴或其他卤素于一体的多官能团有机阻燃剂的开发，以发挥其多重反应功能和协同效应，提高阻燃效率；（3）开发环保化、低毒化阻燃剂，同时加强纳米和微胶囊化技术的应用，以提高产品的阻燃性能；（4）对表面进行处理，提高和基材的相容性，减少对材料性能的影响；（5）积极开发各种复配技术，以降低成本，提高功效；（6）开发大分子量有机磷阻燃剂，克服现有有机磷阻燃剂挥发性大、热稳定性差、光稳定性较差以及与聚合物相容性差的问题。
3结语
目前，纺织品的阻燃整理工艺主要有两种：一是前加入法，即在合成纤维纺丝前，将阻燃剂加入到纺丝液中，然后利用共聚、共混等纺丝法，制成具有阻燃作用的合成纤维，再进行织造；二是后整理法，即纺织品织造完成后，将含有阻燃剂的整理液，通过传统的浸轧、烘焙的方法，将阻燃剂整理到纺织品上，使之具有阻燃功能。纺织品常用的阻燃剂包括卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂以及卤-磷、磷-氮等协同阻燃剂。随着国内外对卤系及含卤阻燃剂禁限用要求的日益严格，作为磷系阻燃剂中重要的一员，有机磷系阻燃剂越来越受关注，应用范围日渐广泛。
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