【塑料阻燃】二乙基次膦酸铝阻燃剂的发展及应用
发布时间：2022-11-24
成炭阻燃有机磷系列被认为是替代卤系阻燃剂最有前景的阻燃剂之一，烷基次膦酸盐类阻燃产品具备阻燃效率高，对机械性能影响小，色泽佳而被广泛的关注，其中二乙基次膦酸铝（ADP）最具有代表性。
二乙基次膦酸铝是磷系环保无卤阻燃剂，是有机次膦酸盐家族中的一员。此化合物外观呈白色粉末状，具有良好的流动性，密度为 1.35 g/cm3。不溶于水和丙酮、二氯甲烷、丁酮、甲苯等有机溶剂。
二乙基次膦酸铝发展史
二乙基次磷酸盐的合成关键点在于如何形成 P-C 键，其中有机磷化学的起始因为 19 世纪 20 年代 Lassagine 以磷酸与醇制备磷酸酯，而后俄罗斯 Arbuzov 学派，与德国的 michaelis 学派对有机磷的研究，促使有机磷合成体系在随后 100 年内快速的发展。
20 世纪 60 年代，美孚石油以不饱和烯烃与次磷酸加成制备具备碳磷键的化合物，后续商业溶剂公司开发了在过氧化物催化下，使磷化氢通过与烯烃加成来制备二烷基次磷酸铝的技术。
1975 年，美赫司特公司开发了以 α 烯烃为原料与次磷酸酯，通过自由基聚合制备烷基次磷酸酯的技术。
1986 年，Econimic laboratory 公司开发了将烯烃与碱金属次磷酸盐通过自由基聚合制备烷基次磷酸盐的技术，其制备的双烷基次磷酸盐中，烷基C链较长，而产品的主要功能是作为萃取剂，而用作阻燃剂只有部分介绍。
1998 年，德国科莱恩公司开始将烷基次磷酸盐作为阻燃剂应用。其各个专利涵盖从单质磷以及磷化氢的烷基化方法，以及以次磷酸盐为原料烷基化，得到了烷基次膦酸盐。
二乙基次膦酸铝的应用
二乙基次膦酸铝具有磷含量高，热稳定性好，阻燃效率高的特点。既可作为阻燃剂单独使用，也可以与其他阻燃剂并用，都能起到良好的效果。添加 ADP 的聚合物在燃烧过程中产生膨胀炭层，达到隔热、隔氧、防止表面火焰进一步扩散的效果，不水解，不析出，具有良好的成碳自熄性，适用于热塑性塑料和热固性塑料。
二乙基次膦酸铝对聚酯（PET 与 PBT），尼龙，环氧树脂，SEBS，乙丙橡胶等材料具有优异的阻燃性能，尤其适用于电线电缆，高端工程塑料，高温尼龙、PA、PBT、PET 的阻燃。
与无机次磷酸铝相比，烷基次膦酸铝（二乙基次膦酸铝）具有热稳定高，耐水解性能优异等特点。在一些加工温度较高的场合，如聚酰胺、聚酯、热固性塑料和弹性体中能被高效地使用。在 UL94 可燃性测试，灼热丝起燃温度（GWIT）和灼热丝可燃性指数（GWFI）测试以及漏电起痕指数（CTI）方面，二乙基次膦酸铝在玻纤增强聚酰胺 6 和 66 复合材料以及各种聚酯（PBT 与 PET）中展现出优异的性能。
当然，二乙基次磷酸铝也面临单独使用阻燃效率不高的特点，通过与氮系阻燃剂的复配进行协效可有效改善其阻燃效果。
同时为了提高二乙基次磷酸铝与不同基体树脂的更好的相容性，目前市场上已经开发出了微胶囊包覆的二乙基次膦酸铝。相信随着产品的不断优化，二乙基次膦酸铝的应用范围也会越来越广。
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