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焦磷酸哌嗪又稱聚磷酸哌嗪（聚焦磷酸哌嗪），是一種氮-磷協(xié)同的新型環(huán)保阻燃劑，集酸源、氣源、炭源于一體，具有優(yōu)異的成炭和阻燃性能。可用于阻燃聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、環(huán)氧樹脂（EP）和聚氨酯（PU）等材料，是極具發(fā)展?jié)摿Φ臒o鹵阻燃劑。

說及膨脹型阻燃劑，當(dāng)然繞不開聚磷酸銨（APP）為酸源復(fù)配而成的膨脹型阻燃劑。與APP基IFR相比，焦磷酸哌嗪復(fù)配體系的阻燃效果優(yōu)于聚磷酸銨復(fù)配體系的阻燃效果，耐熱穩(wěn)定也更高。

勢力有佳績

提及焦磷酸哌嗪體系阻燃劑，繞不過去的日本艾迪科。旗下FP-2200在PP材料中添加18~20%，即可發(fā)揮優(yōu)良的阻燃性能，并可達(dá)到UL-94 V-0。

國內(nèi)焦磷酸哌嗪體系阻燃劑的生產(chǎn)企業(yè)不多，但也不少，上海化工研究院、四川精化院、重慶科聚孚、康諾德等公司都有產(chǎn)品供應(yīng)。

各阻燃劑廠商和科研單位的制備方法也不盡相同，關(guān)于焦磷酸哌嗪的專利非常多，看來國內(nèi)對于此產(chǎn)品研究還是絡(luò)繹不絕的。

悍將已云集

雖然焦磷酸哌嗪是“三位一體”結(jié)構(gòu)的阻燃劑，分子結(jié)構(gòu)中同時存在P、N、C元素，理論上在凝聚相和氣相均具有良好的阻燃效果。

但是其P含量與C含量并不是十分的充足，所以實際應(yīng)用都是將焦磷酸哌嗪與其他阻燃劑復(fù)配使用。（以下內(nèi)容是焦磷酸哌嗪與其他阻燃劑復(fù)配后的所測得的阻燃性能，來源科研文獻(xiàn)）

焦磷酸哌嗪與焦磷酸三聚氰胺復(fù)配成焦磷酸鹽系列膨脹阻燃劑，加入次磷酸鋁協(xié)效應(yīng)用于PP的阻燃，當(dāng)焦磷酸鹽阻燃劑達(dá)到18%，加入1%的次磷酸鋁協(xié)效劑，就可以達(dá)到UL-94 V-0級別；

焦磷酸哌嗪與三聚氰胺應(yīng)用于環(huán)氧樹脂，結(jié)果表明，當(dāng)阻燃劑添加量僅為6%時，材料即可通過UL-94 V-0級別；

焦磷酸哌嗪、聚磷酸銨與三嗪成炭劑復(fù)配，這三者之間存在明顯的協(xié)效阻燃作用，可達(dá)UL-94 V-0級別；

焦磷酸哌嗪（PAPP）、蒙脫土（MMT）和聚磷酸三聚氰胺（MPP）復(fù)配阻燃劑，應(yīng)用于聚酰胺6（PA6）,PAPP質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60.5%，MMT質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.0%，MPP的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.5%，該配方阻燃PA6的極限氧指數(shù)可達(dá)39.5%，UL-94 V-0級別；

焦磷酸哌嗪、季戊四醇、聚磷酸三聚氰胺組成復(fù)配IFR阻燃劑添加劑到PP中，當(dāng)復(fù)配阻燃劑僅為18%時，就能達(dá)到UL-94 V-0級別。

為了給大家?guī)砀嗟恼J(rèn)識和更好的研究，我們提供了更多關(guān)于焦磷酸哌嗪的補充資料。

1、TG圖：（某個不愿意透露姓名的知名實驗室好友提供）

2、含磷23.5%，含氮10.6%。

3、紅外譜圖：（來自論文：張秀芹，一種高收率焦磷酸哌嗪制備新方法）

二磷酸哌嗪縮合法（使用較多）：該方法首先合成二磷酸哌嗪中間體，然后二磷酸哌嗪脫水縮合成焦磷酸哌嗪，這種方法合成的焦磷酸哌嗪收率比較高。

復(fù)分解沉淀法：利用焦磷酸鈉和哌嗪在鹽酸溶液中生成不溶于水的焦磷酸哌嗪沉淀產(chǎn)物，但是由于原料焦磷酸鈉的溶解度較低，導(dǎo)致合成過程中反應(yīng)溶液濃度很低，同時焦磷酸哌嗪收率較低。

五氧化二磷法：利用了五氧化二磷和磷酸反應(yīng)生成焦磷酸，繼而與哌嗪成鹽。這種方法在實際應(yīng)用中因哌嗪的揮發(fā)、五磷化二磷解聚程度不易控制，溫度稍高則引起哌嗪碳化，導(dǎo)致實際效率較低。

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