สารหน่วงไฟฟอสฟอรัสเป็นวัสดุหน่วงไฟที่มีฟอสฟอรัสเป็นแกนหลัก ชะลอหรือยับยั้งการเผาไหม้ผ่านกลไกวัฏภาคควบแน่นหรือวัฏภาคก๊าซ หมวดทั่วไปและสารประกอบตัวแทนมีดังนี้:
- สารหน่วงไฟฟอสฟอรัสอนินทรีย์:
(1) ฟอสฟอรัสแดง
ใช้โดยตรงในรูปธาตุฟอสฟอรัส มีประสิทธิภาพสูงแต่ดูดความชื้นง่าย จึงต้องเคลือบ (เช่น เคลือบเรซินอีพอกซี)
การใช้งาน: พลาสติกวิศวกรรม (PA, PBT) ยาง และอื่น ๆ
(2) ฟอสเฟต แอมโมเนียมโพลีฟอสเฟต (APP): ส่วนประกอบหลักของสารหน่วงไฟชนิดพองตัว ใช้ร่วมกับเพนตะอิริทริทอล (PER) และเมลามีน (MEL)
ไดแอมโมเนียมไฮโดรเจนฟอสเฟต แอมโมเนียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต: ใช้หน่วงไฟไม้และสิ่งทอ
ไฮโปฟอสไฟต์ (เช่น อะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์)
ทนอุณหภูมิสูง เหมาะสำหรับการแปรรูปพลาสติกอุณหภูมิสูง (เช่น PBT, PET)
- สารหน่วงไฟออร์กาโนฟอสฟอรัส:
(1) ฟอสเฟตเอสเทอร์
TCPP (ไตรคลอโรโพรพิลฟอสเฟต): นิยมใช้ในโฟมโพลียูรีเทน (โซฟา ที่นอน)
TDCPP (ทริส(ไดคลอโรโพรพิล) ฟอสเฟต): ประสิทธิภาพหน่วงไฟสูง แต่ถูกจำกัดบางส่วน (อาจมีพิษ)
TPP (ไตรฟีนิลฟอสเฟต): ใช้ในพลาสติกผสม PC/ABS และตัวเรือนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ TEP
(2) ฟอสโฟเนต
ไดเมทิลเมทิลฟอสโฟเนต (DMMP): สารหน่วงไฟเหลวประสิทธิภาพสูง ใช้ในโพลียูรีเทนและเรซินอีพอกซี
(3) ฟอสฟีนออกไซด์
TPO (ไตรฟีนิลฟอสฟีนออกไซด์): ทนต่อการไฮโดรไลซ์ เหมาะกับพลาสติกวิศวกรรม
(4) อนุพันธ์ฟอสฟาฟีแนนทรีน
DOPO (9,10-ไดไฮโดร-9-ออกซา-10-ฟอสฟาฟีแนนทรีน-10-ออกไซด์): ทนความร้อนสูง ใช้ในเรซินอีพอกซี (ฐาน PCB)
- สารหน่วงไฟเสริมฤทธิ์ฟอสฟอรัส-ไนโตรเจน:
(1) สารหน่วงไฟแบบพองตัว (IFR)
สูตรทั่วไป: APP (แหล่งกรด) + PER (แหล่งคาร์บอน) + MEL (แหล่งก๊าซ) ก่อชั้นถ่านพองตัว
การใช้งาน: พอลิโอเลฟิน (PP, PE) สารเคลือบ
(2) ฟอสฟาซีน
เฮกซะฟีนอกซีไซโคลไตรฟอสฟาซีน: มีทั้งเสถียรภาพทางความร้อนและคุณสมบัติสร้างถ่าน
- สารหน่วงไฟฟอสฟอรัสชนิดทำปฏิกิริยา:
การยึดกับสายโซ่พอลิเมอร์ด้วยพันธะเคมีช่วยเพิ่มความทนทาน:
* BDP (บิสฟีนอล A-บิส(ไดฟีนิลฟอสเฟต)): ใช้กับพลาสติกผสม PC/ABS
* โพลิออลที่มีฟอสฟอรัส: ใช้เป็นโมโนเมอร์สังเคราะห์โพลียูรีเทน
* DOPO-HQ (สารแอดดักต์ของ DOPO กับเบนโซควิโนน): ใช้สำหรับวัสดุห่อหุ้มเรซินอีพอกซี - กฎหมายสิ่งแวดล้อมและแนวโน้มสารหน่วงไฟ:
แนวโน้มผลิตภัณฑ์ปราศจากฮาโลเจนผลักดันการเติบโตสารหน่วงไฟฟอสฟอรัส แต่ออร์กาโนฟอสเฟตบางชนิด เช่น TDCPP ถูกจำกัดภายใต้ REACH และ RoHS ด้วยข้อกังวลสิ่งแวดล้อม งานวิจัยจึงมุ่งทางเลือกเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เช่น อนุพันธ์ DOPO และฟอสเฟตชีวภาพ
-
การใช้งานสำคัญได้แก่:
* อิเล็กทรอนิกส์: แผงวงจรพิมพ์ (PCBs) และขั้วต่อ (เป็นไปตามมาตรฐาน UL94 V-0)
* ฉนวนอาคาร: โฟมโพลียูรีเทนและฟีนอลิกเรซิน
* การขนส่ง: ชิ้นส่วนภายในยานพาหนะ (ต้องการควันและความเป็นพิษต่ำ)
หากต้องการคุณสมบัติโดยละเอียดหรือตัวอย่างการใช้งานของสารประกอบเฉพาะ สามารถหารือเพิ่มเติมได้!