年产600吨有机磷改性树脂生产工艺设计(6)
含卤类磷酸酯由于同时含有卤素和磷两类元素， 使阻燃剂在气相和凝聚相同时起发挥作用，阻燃效果较理想。无卤与含卤磷酸酯阻燃剂对比如表1.1所示。
表1.1无卤与含卤类磷酸酯阻燃体系比较[8]
名称 优点 缺点 种类 应用
无卤磷酸酯 效率高，腐蚀性小，有阻碍复燃 挥发性大，耐热性差 膦酸三甲苯脂，膦酸三丁酯，三异丙基磷酸酯，膦酸三甲脂等 PVC 各种工程塑料
有卤磷酸酯 挥发性小，无色无臭，耐水解 耐热性差 三（β-氯乙基）磷酸酯，氯化磷酸酯，膦酸
单（1-氯-2-羟基丙基脂） 聚氨酯泡沫塑料
丙烯酸树脂
随着人们对可燃材料阻燃的重视，阻燃剂已经随着高分子材料的广泛应用而得到了很大发展，并且随着人们环保意识的增强，新型阻燃剂品种不断出现，一些新兴技术也被不断地应用到阻燃剂的研究和生产当中[9]。磷系阻燃剂具有低卤、无卤、低烟、低毒的特
性，其用量少，效率高，在阻燃剂领域倍受关注，当然，在我国具有较大的发展潜力和空间。但是由于磷系阻燃剂自身的一些缺陷因此，对磷系阻燃剂的研究还有待继续加强。
1.3.2磷酸树脂的作用和特点
聚合物材料的燃烧是由热源、空气(氧)、可燃物以及自由基反应4个要素组成[10]。所以从本质上说，聚合物阻燃作用是通过阻止或减缓其中一个或几个要素来实现的[11]。主要包括6个方面：提高聚合物的热稳定性、产生高密度气体隔离层、形成非可燃性保护膜、吸收热量、捕捉自由基终止链反应、稀释氧气和可燃气体。
目前，工业上最常用的阻燃方法是在聚合物材料中添加各种不同的阻燃剂以满足所期望的阻燃效果。阻燃剂是通过冷却作用、稀释作用、形成隔热层或者隔离膜等物理途径和终止自由基链反应的化学途径来实现阻燃的。
磷系阻燃剂的阻燃机理主要是形成隔离膜来达到阻燃效果，形成隔离膜的方式有2 种。
(1)利用阻燃剂的热降解产物促使聚合物表面迅速脱水而炭化，进而形成炭化层。由于单质碳不进行产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧，因此，具有阻燃保护作用。磷系阻燃剂对含氧聚合物的阻燃作用就是通过这种方式实现的。其原因是含磷化合物热分解得到的最终产物是聚偏磷酸，而它是强脱水剂。也就是气相阻燃机理它的一些基本要点有以下几点：
阻燃剂在热的作用下，不仅能释放活性气体，并且能中断燃烧链反应；阻燃剂在受热分解时，能释放出大量的惰性气体，用来稀释气态可燃物，并降低可燃气体温度，阻止燃烧；
阻燃剂受热或燃烧过程中能生成微细粒子，这种粒子促进燃烧过程中产生的自由基之间相互作用，终止链反应；添加阻燃剂受热后，只产生高密度蒸气。这种蒸气可以覆盖主聚合物分解出的可燃气体，隔断它与空气和氧的接触，从而使燃烧窒息。
气相阻燃机理可分为化学作用和物理作用。
化学作用：聚合物燃烧过程中生成的可燃物与大气中的氧反应，是按氧化的链反应方式进行的，是一种自动催化氧化链反应。添加的阻燃剂主要是通过减缓和终止燃烧链反应实现阻燃的。以添加的磷系阻燃剂为例，磷酸三苯酯和三烷基磷氧化物在火焰中分解成小分子量组分如P、P0、P02和HP02，这些组分与体系中的氢原子相互作用，减缓了燃烧链反应进程。该反应过程可用下式表达：