Пиперазинпирофосфат: синергетическая звезда в области применения полиолефиновых антипиренов

Пиперазинпирофосфат: синергетическая звезда в области огнезащитных полиолефинов

Полифосфорный пиперазин (PAPP), как новое поколение экологически чистого антипирена, постепенно становится в центре внимания промышленности благодаря своим инновационным применениям в области огнестойкости полимеров.Благодаря своей уникальной химической структуре и превосходным огнезащитным свойствам этот антипирен не только обеспечивает эффективную альтернативу традиционным антипиренам, но также демонстрирует свой потенциал для широкого спектра применений в различных полимерных материалах, особенно в полиолефинах, таких как полипропилен ( ПП) и полиэтилен (ПЭ).

I. Инновационные свойства

Пиперазинпирофосфат объединяет функции источника кислоты, источника газа и источника древесного угля.Эта конструкция «три в одном» позволяет быстро образовывать защитный угольный слой в случае пожара, который эффективно изолирует кислород и препятствует распространению огня, тем самым улучшая огнестойкость материала.По сравнению с традиционной огнезащитной системой на основе полифосфата аммония (АПФ) пиперазинпирофосфат проявляет лучшее огнезащитное действие и более высокую термическую стабильность, что обусловлено главным образом усилением азотно-фосфорного синергизма в его молекулярной структуре.

II.Случаи применения

В PPAP-15 компании YINSU Flame Retardant только 18–20 % пиперазинпирофосфата добавляется к полипропиленовому материалу для достижения стандарта огнестойкости UL-94 V-0, что не только уменьшает количество огнезащитного состава. используется, но также снижает воздействие на окружающую среду, и в последние годы YINSU вложила много ресурсов в исследования и разработки и разработала серию продуктов на основе пиперазинпирофосфата, что еще больше расширяет выбор на рынке.что еще больше обогащает рыночный выбор.

III.Синергетический эффект

Хотя пиперазинпирофосфат сам по себе содержит определенную долю фосфора и азота, для дальнейшего усиления огнезащитных свойств PPAP проявляет значительный синергетический эффект при смешивании с различными антипиреновыми добавками, что позволяет ему занять место в полимере. огнезащитная технология.

Эффект усугубления

1. Соединение с полифосфатом меламина (MPP):

В полипропилене (ПП) пиперазинпирофосфат и МПП образуют сложное огнезащитное соединение, добавление соответствующего количества гипофосфита алюминия (гипофосфита алюминия) может значительно улучшить эффективность огнезащитного средства, когда количество добавляемого пирофосфатного антипирена достигает 18%, добавление гипофосфита алюминия. составляет всего 1%, что позволяет ПП достичь уровня огнестойкости UL-94 V-0.

2. Соединение с меламином (MCA):

При нанесении на эпоксидные смолы (ЭП) комбинация пиперазинпирофосфата и меламина демонстрирует превосходные огнезащитные свойства.Эксперименты показали, что при общем содержании антипирена всего 6% материал с честью проходит испытание UL-94 V-0.o При нанесении на эпоксидные смолы (EP) комбинация пиперазинпирофосфата и меламина демонстрирует превосходные огнезащитные свойства.

3. Соединение с полифосфатом аммония (APP) и триазиновыми углеродообразователями:

Между этими тремя существует очевидная синергия, что делает огнезащитный эффект более значительным, а также соответствует стандарту огнестойкости UL-94 V-0.o Огнезащитный эффект этих трех материалов более значителен, они также соответствуют стандарту огнестойкости UL-94 V-0.

4. Соединение с органическим монтмориллонитом (OMMT) и полифосфатом меламина (MPP):

o При нанесении на полиамид 6 (PA6) составной антипирен с массовой долей PAПП 60,5 %, массовой долей ОММТ 9,0 % и массовой долей МПП 30,5 % приводит к предельный кислородный индекс (LOI) для PA6 до 39,5% и соответствует рейтингу UL-94 V-0.o При нанесении на полиамид 6 составной антипирен с массовой долей ОММТ 9,0% и массовой долей МПП 9,0% дает конечный антипирен до 39,5%.

5. Соединение с пентаэритритом (PER) и полифосфатом меламина (MPP):

Когда к ПП добавляются составные антипирены, требуется только 18% добавления для соответствия уровню огнезащитности UL-94 V-0, что демонстрирует эффективную синергию между PAPP и PER и MPP.

Научное обоснование

Научная основа этих синергетических эффектов заключается в том, что PAPP сам по себе обладает характеристиками источника кислоты, газа и углерода, что может способствовать образованию углеродного слоя в процессе горения, а сочетание с другими антипиренами еще больше оптимизирует путь химической реакции во время огнезащитного процесса и усиливает огнезащитный эффект.Например, меламин и пентаэритрит как источники газа и углерода могут взаимодействовать с источником кислоты в PAПП, способствуя быстрому образованию и стабилизации углеродного слоя, тогда как добавление монтмориллонита (ММТ) может способствовать улучшению термостойкость материала и прочность огнезащитного углеродного слоя.

Заключение.

Использование пиперазинпирофосфата в сочетании с другими антипиренами не только повышает эффективность антипирена, но и снижает общее количество добавляемого антипирена, что позволяет минимизировать негативное влияние на физические свойства материалов, а также снизить стоимость.Открытие этого синергетического эффекта дает новые идеи для создания огнезащитных материалов, что, как ожидается, будет способствовать развитию огнезащитных технологий в направлении более эффективных и экологически чистых.

IV.Процесс подготовки

Пиперазинпирофосфат получают различными методами, включая метод конденсации пиперазиндифосфата, метод осаждения комплексного разложения и метод пентоксида фосфора.Среди них широко используется метод конденсации пиперазиндифосфата из-за его более высокого выхода, но каждый метод имеет свои особенности и ограничения, и будущие исследования могут продолжить изучение более эффективных и экономичных способов синтеза.

V.Заключение

В качестве многофункционального антипирена пиперазинпирофосфат демонстрирует отличные характеристики в сочетании с различными огнезащитными добавками, что делает его звездным продуктом в области огнезащитных материалов, к которому уделяется большое внимание, и будет играть все более важную роль в применении и исследовании огнестойких материалов. технология замедления в будущем.