Диэтилфосфинат алюминия представляет собой химическое соединение формулы Al( C
4ЧАС
10О
2П ) 3 . Разлагается при температуре выше 300 °C.
Было обнаружено, что в семействе солей диалкилфосфиновой кислоты диэтилфосфинат алюминия является отличным антипиреном для использования в технических пластмассах, таких как полиамиды , полиэфиры, термореактивные материалы и эластомеры. Он был разработан компанией Hoechst AG , позже Clariant Chemicals и Ticona. [1] В 2004 и 2012 годах компания Clariant Chemical открыла свою первую и вторую коммерческие производственные линии соответственно в Хюрт-Рюкзаке недалеко от Кельна. [2] Диэтилфосфинат алюминия действует как антипирен в конденсированной фазе, способствуя обугливанию полимерной матрицы и, таким образом, защищая подложку от воздействия тепла и кислорода. Параллельно он действует в газовой фазе путем радикальных реакций , удаляя из зоны горения высокоэнергетические радикалы Н. и ОН., которые определяют распространение пламени и тепловыделение. [3] Фосфинат частично испаряется, а частично разлагается на летучую диэтилфосфиновую кислоту и остаток фосфата алюминия, который действует как барьер для переноса топлива и тепла. [4] Диэтилфосфинат алюминия используется в качестве безгалогенного антипирена для полиамидов , полиэфиров , термореактивных смол (например, эпоксидных смол) в электротехнике и электронике (E&E) для переключателей, вилок, вентиляторов ПК, а также конструктивных и корпусных компонентов. Мобильные телефоны, стиральные машины и детали самолетов, среди прочего, содержат продукт. Другие области применения включают термореактивные смолы и клеи , а также оболочки и изоляцию кабелей из термопластичных эластомеров. Диэтилфосфинат алюминия может придать этим пластикам огнезащитные свойства, которые в противном случае достижимы только с помощью дорогих высокопроизводительных пластиков, с которыми труднее работать. Диэтилфосфинат алюминия часто используется в сочетании с другими безгалогенными антипиреновыми добавками, такими как полифосфат меламина или цианурат меламина .
В армированных стекловолокном (GF) полиамидах 6 ( Nylon 6 ) и 66 ( Nylon 66 ), а также в полиэфирах, таких как полибутилентерефталат (PBT) и ПЭТ, диэтилфосфинат алюминия показывает превосходные характеристики [5] в тестах на воспламеняемость UL 94 [ 5]. 6] ( спецификация UL 94 V0 соответствует требованиям до 0,4 мм), а также при испытаниях раскаленной проволоки, необходимых для бытовой техники. [7] Здесь составы с диэтилфосфинатом алюминия выдерживают испытание на воспламенение раскаленной проволокой (GWIT) [8] при 775 °C и испытание на воспламеняемость раскаленной проволокой (GWFI) [9] при 960 °C. Еще одним важным критерием в приложениях E&E является Сравнительный индекс отслеживания (CTI), [10] [11] , который определяет риск электрического отслеживания изоляционного материала, который подвергается воздействию загрязняющей среды и состояния поверхности. При использовании составов, содержащих диэтилфосфинат алюминия, достигается максимальное напряжение 600 В (числовое значение максимального напряжения, при котором электроизоляционный материал выдерживает воздействие 50 капель электролитического испытательного раствора). Дополнительными преимуществами полиамидов и полиэфиров, содержащих диэтилфосфинат алюминия, являются низкая плотность дыма, что делает их пригодными для применения в подвижном составе в соответствии с EN 45545, [12], а также хорошая светостойкость, необходимая для наружного применения.
Директива ЕС об ограничении использования опасных веществ вынудила производителей электротехнической и электротехнической продукции перейти на системы бессвинцовой пайки , работающие при температурах примерно на 30 °C выше, чем традиционные системы. В частности, в так называемой технологии поверхностного монтажа (SMT), используемой для механического и электрического соединения полупроводниковых компонентов с печатными платами, смолы должны выдерживать пиковые температуры 260 °C и более в процессе пайки. Это спровоцировало бурный рост полимерных смол на основе полиамидов с температурой плавления выше 300 °C, в частности PPA и нейлона46 . Применение требует, чтобы смола соответствовала указанным выше рейтингам GWIT и UL94. Диэтилфосфинат алюминия придает огнестойкость полиамидам, одновременно удовлетворяя другим требованиям, таким как CTI.
Для регулирования свойств полиамидных и полиэфирных соединений используется большое количество синергистов.
Факты о здоровье человека и окружающей среде, связанные с диэтилфосфинатом алюминия, обобщены в информационном бюллетене. [13] Дополнительные данные приведены в исследовании Arcadis, проведенном по поручению Генерального директората Европейской комиссии по вопросам здравоохранения и потребителей, номер контракта 17.020200/09/549040: «Идентификация и оценка данных об антипиренах в потребительских товарах. Итоговый отчет» от 26 апреля 2011 г., глава 5.23, с. 168. [14] Диэтилфосфинат алюминия также исследовался в проектах программы «Дизайн для окружающей среды» Агентства по охране окружающей среды США (DfE) [15] и в европейском исследовательском проекте FP7 Enfiro. [16] За исключением того, что он стойкий и, следовательно, не поддается биоразложению, диэтилфосфинат алюминия, как было показано, имеет благоприятный профиль для окружающей среды и здоровья.