次磷酸鋁簡(jiǎn)稱(chēng)ALHP,英文全稱(chēng)為Aluminum Hypophosphite,是一種新型環(huán)保的無(wú)機(jī)磷系阻燃劑,經(jīng)水熱化反應(yīng)再經(jīng)800度高溫煅燒而成,產(chǎn)品純度高達(dá)98%,化學(xué)分子式為Al(H2PO2)3。
次磷酸鋁阻燃劑含磷量高(40%左右)、熱穩(wěn)定性好、微溶于水且不易揮發(fā)。其外觀呈白色粉末或晶體,鋁含量12%左右。在加工過(guò)程中具有比較好的機(jī)械性能和耐候性,既不會(huì)引起聚合物的分解,也不影響塑料模制組合物。
磷系無(wú)機(jī)鹽次磷酸鋁分子式為Al(H2PO2)3,常溫下較為穩(wěn)定,但在溫度較高時(shí)會(huì)發(fā)生分解,產(chǎn)生劇毒的磷化氫氣體,其反應(yīng)過(guò)程如下:Al(H2PO2)3AlPO4+2PH3。它常作為協(xié)作劑與其他氮系、磷系阻燃劑共同使用,一般不影響聚合物的物化性能,還能提高阻燃效率。
次磷酸鋁阻燃劑適用于苯乙烯ABS、尼龍PA、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯PBT、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯PET和丙硫氧嘧啶PTU的阻燃改性。含有次磷酸鋁阻燃劑的聚合物組合物的阻燃性能均比較高,尤其是聚酰胺PA6和PET這兩種改性塑料。當(dāng)PET添加次磷酸鋁之后,燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量急劇減少,燃燒后的成炭量增加,阻燃性能達(dá)到UL94標(biāo)準(zhǔn)V-0級(jí),阻燃效果可提升60%。
次磷酸鋁對(duì)環(huán)境相對(duì)友好,是一種無(wú)毒無(wú)鹵阻燃劑,含磷量高(41.89%),水解穩(wěn)定性好,加工時(shí)不會(huì)引起聚合物的分解。次磷酸鋁作為一種次磷酸鹽,其生產(chǎn)制備方法主要有兩種,分別利用酸堿中和以及離子交換復(fù)分解的原理。
利用酸堿中和反應(yīng)來(lái)制備次磷酸鋁時(shí),需要有次磷酸和氫氧化鋁。而作為一元中強(qiáng)酸的次磷酸,并沒(méi)有想象中的那么溫和,它雖然在常溫干燥環(huán)境下比較穩(wěn)定,但它一旦與氧化劑相遇,將會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)。由于化學(xué)反應(yīng)多數(shù)是放熱的過(guò)程,而次磷酸鋁在溫度達(dá)到130℃時(shí),會(huì)發(fā)生分解,生成劇毒的磷化氫氣體,危及生命安全。
另外一種方法是利用次磷酸鈉提供次磷酸根,氯化鋁提供鋁離子,在溶液中進(jìn)行反應(yīng)。這種方法看起來(lái)挺美,然而,對(duì)于次磷酸的轉(zhuǎn)化率以及生成的次磷酸鋁如何從溶液中提取出來(lái),提出了新的挑戰(zhàn)。如果PH控制不好,極有可能得到氫氧化鋁,不過(guò)在對(duì)PH值的控制以及其它工藝條件的不斷優(yōu)化下,我們還是可以得到次磷酸鋁的。當(dāng)然,能夠提供鋁源的化學(xué)物質(zhì)也不少,比如十八水硫酸鋁等等。
次磷酸鋁阻燃劑采用一水次磷酸鈉和十八水硫酸鋁合成了一種高效無(wú)鹵阻燃劑次磷酸鋁(PAH),當(dāng)反應(yīng)溫度為90℃時(shí),次磷酸鈉與硫酸鋁摩爾比(以下簡(jiǎn)稱(chēng)物料比)為7.5:1,反應(yīng)時(shí)間為3h時(shí),產(chǎn)率可達(dá)98.5%,通過(guò)紅外光譜儀、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀等對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并研究了PAH在硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(PU硬泡)中的應(yīng)用,結(jié)果表明,經(jīng)阻燃改性的PU硬泡材料氧指數(shù)達(dá)30,垂直燃燒UL94達(dá)V-0級(jí).該方法工藝簡(jiǎn)便,綠色環(huán)保,易工業(yè)化.
次磷酸鋁的價(jià)格多少?
目前次磷酸鋁出廠價(jià)格大概在40000元/噸,次磷酸鋁價(jià)格受黃磷原料價(jià)格影響大。