三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)的阻燃性与其耐热性的关系(二)
结果与讨论
目前研究的主题是确定从三聚氰胺正磷酸到三聚氰胺聚磷酸盐煅烧过程的条件,以至可以获得至少能够耐300℃的热稳定产品,并获得正磷酸盐的热重量分析及聚磷酸盐的性能,包括确定其耐热性能特征。所制造阻燃剂配制品的其它大致的物化性能也被研究分析。
三聚氰胺和热的正磷酸以1:1的摩尔比混合,将其在130℃下烘干后分成13批置于马弗窑中以不等的时间段及不同的温度进行煅烧后便得到了三聚氰胺正磷酸盐。这些条件都是在详细的测试中进行的,并在表格2中给出了所制备三聚氰胺聚磷酸盐样品的分析结果。
表格2 三聚氰胺正磷酸盐到聚磷酸盐煅烧条件的综述
及获得的性能
在习惯上称为“煅烧”过程期间,在三聚氰胺正磷酸盐的热聚合过程中发生了越来越多的聚磷酸盐浓缩的反应,遵照反应3,该反应伴随着水的演变。在煅烧期间,缩聚导致产品中磷含量有了一个明显的提高,从反应3可以推测到理论的质量损耗是8.03%。在实际中可以观察到大量的质量损耗(图1):
图1.对应时间及温度下在样品中三聚氰胺正磷酸盐
转化成聚磷酸盐的煅烧期间的质量损耗
这是三聚氰胺分解的结果。在这些过程运行的条件下,根据给出的作为三聚氰胺正磷酸盐事例的简要的反应图解观察到
浓缩的和未浓缩的三聚氰胺磷酸盐的分解反应(反应4):
在三聚氰胺磷酸盐中氮和磷原子质量比为6。在升高温度及较长时间的煅烧条件下发现样品中的氮磷比例降低了,这就证明了对于所描述的制造过程,在延长退火的过程中三聚氰胺的分解是必然的(图2)。
图2.在煅烧期间N
:
P原子质量比的改变与观察到
的三聚氰胺磷酸盐质量损耗的关系
除了较低的N:P摩尔比以外,在非常严格的温度-时间条件下获得的样品,其特征是具有较高含量的磷酸盐,甚至高于通过复合物公式
(C3N6H6HPO3)n的计算值,其理论含量分别是含34.4%的P2O5和40.7%的N。
制备物中含有过多的酸性对阻燃剂与基材互助有不利的影响。在330℃下煅烧样品3小时及在360℃下煅烧样品2小时显示出其化学组成更多的近似于那些从理论公式计算出来的值。
文献的原始资料引用了早期的介绍,就是使用一个小的超过按化学计量组成所需的三聚氰胺。如此在下一个测试阶段重复试验了通过使用确定煅烧参数来....
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