“无卤无红磷”产品的由来与“红磷阻燃剂”的尴尬 无卤阻燃剂及其应用

“无卤无红磷”产品的由来 与“红磷阻燃剂”的尴尬

2010年8月4号松下电器(中国)有限公司无锡松下冷机有限公司对于2007年3月到2009年3月期间生产的B20~B26/C23~C29系列,共29个型号(对象台数为365574台)的电冰箱发出了召回通告。通告对此次召回的原因进行的解释是:称“由于控制冷媒(制冷剂)的零部件(冷媒控制阀)中采用了红磷阻燃剂,高温高湿环境下,可能造成冷媒控制阀线圈断线,导致发生‘冷藏室不冷’或者‘冷藏室过冷’的不正常现象。其中个别型号冰箱在故障状态下长期使用时,极少数产品会产生冷媒控制阀冷媒泄漏,极端情况下会导致冒烟、起火,存在安全隐患。此外,召回范围内的部分型号冰箱,在电源插座的L极与N极接反的情况下,也存在类似安全隐患”。

此通告一出,就立即引起了业界对红磷阻燃剂使用的担忧。各种猜测漫天飞——有人认为在高温高湿环境下“红磷”能转化成“白磷”,会产生自燃;有人认为是“红磷遇湿会生成磷酸,对金属元器件、电极、线圈等有腐蚀作用,甚至还会造成断线、接触不良、短路等质量隐患”;顿时一片哗然,客户开始拒绝使用含红磷产品,于是就有了“无卤无红磷”产品这一说法。

事后经《电器》记者叶夏清调查(祥见2010年第9期《电器》杂志22页的《松下冰箱召回事件调查》)和业内人士分析,认为导致松下冰箱召回的真正原因是“产品设计”有缺陷—电脑控制板设计的问题,跟所使用的阻燃剂无关。

松下也承认,被召回的冰箱设计出了问题。2010年8月10日,在接受媒体采访时,松下电器(中国)有限公司营销总公司总经理远藤建世说:“红磷作为阻燃剂是符合国家规定的,是设计出现了问题。目前松下从产品研发和设计方面已经做了相应的准备,新产品和目前在售的产品,已经不存在这样的问题。”

事件虽然过去了10个多月,但是它留给人们的阴影依然存在,对含红磷产品仍然持怀疑态度。

要消除这种顾虑,首先我们得从认识“磷”开始。

磷的固体单质有三种同素异形体,白磷(有时叫黄磷)、红磷和黑磷。

白磷燃点低,只有38℃,有毒;而红磷和黑磷燃点高达260℃,无毒。

“红磷”的生产工艺是:白磷在密闭条件下加热至400℃则转化成“红磷”;“黑磷”的生产工艺是:白磷在常压、汞催化、加热条件下则转化成黑磷。

如果“红磷”或“黑磷”想转化成“白磷”的话,则需在43千帕压强下加热至590℃后升华再重结晶后才成“白磷”。

当人们了解了“红磷”和“白磷”以后,对于在使用电器过程中的“认为在高温高湿环境下‘红磷’能转化成‘白磷’,会产生自燃”的担心就是多余的了——因为我们的含磷电器产品所处的环境(塑料电器产品使用环境温度一般都在100℃以下)不可能达到红磷转化成赤磷所需要的条件(43千帕压强下温度达590℃)。当然对使用“含红磷阻燃剂的塑料制品”来说也就放心了,“含红磷阻燃剂的塑料制品”同“不含红磷阻燃剂的塑料制品”一样——是不会产生自燃的。

红磷作为阻燃剂的应用和研究已有40多年的历史,自1965年以来,红磷就成为了一种著名的高效阻燃剂。但普通红磷在空气中易氧化、吸湿且与高分子材料相溶性差等诸多缺陷;如果能将红磷微胶囊化,则可解决上述问题。1989年英国的奥尔布莱特·威尔逊(Albright &Wilson)公司率先推出了牌号为AMGARDCRP和AMGARDCPC等系列的微胶囊红磷。我国则较晚,直到1992年才开始有微胶囊化红磷的商业化生产,随后陆续出现多个生产厂家,种类繁杂,应用范围各有差异。

2006年由深圳市沃尔核材股份有限公司自主研发生产的MRP-XX系列产品采用了特殊的包覆材料对红磷进行了微胶囊化处理,在高分子材料领域应用非常成功。它消除了普通红磷在空气中“易氧化、吸湿且与高分子材料相溶性差”的诸多缺陷,对金属元器件、电极、线圈等无腐蚀作用(MRP-XX系列产品的上述这些特点正好解决了人们对使用红磷阻燃剂的另外一种担心——即“红磷遇湿会生成磷酸,对金属元器件、电极、线圈等有腐蚀作用,甚至还会造成断线、接触不良、短路等质量隐患”),同时具有以下优点:

1.无卤、环保、高效、低烟、低毒,不产生二恶英等致癌物质;

2.用量少——在有机高分子材料中只需添加几份就可以达到美国UL94-0级阻燃标准;

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3.热稳定性好——分解温度、着火点均大于300℃;

4.与聚合物相容性好——对制品的物理机械性能影响小,不影响材料的电气性能,能单独使用,也可与其他阻燃剂、助剂复合使用。

MRP-XX系列产品广泛应用于PET(聚苯酸酯电缆料)、PC(聚碳酸酯工程塑料)、PBT(工程塑料)、PA(尼龙)、PE(聚乙烯电缆料)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物电缆料)等热塑性树脂,也可用于环氧、酚醛、不饱和聚酯等热固性树脂以及顺丁橡胶、乙丙橡胶、沥青、纤维织品的阻燃(可单独用于PET、PC、PBT等富含氧元素的材料的阻燃;若用于通用塑料、橡胶、聚乙烯、聚丙烯等缺少氧元素的材料的阻燃,与氢氧化镁、氢氧化铝复配使用效果更佳)。

通过对“磷”的认识,特别是对MRP-XX系列产品的认识,我们完全有理由相信:高效微胶囊红磷阻燃剂产品是一种高效率、高阻燃、高性价比、用量少的可信赖的阻燃剂产品。希望因“松下冰箱召回事件”所留下的阴云能快速散去,还“红磷阻燃剂”一个阳光灿烂的明天!

  

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