簡述
磷酸胍同時含有磷、氮兩種元素，用于纖維素材料阻燃應用，可以形成膨脹阻燃系統(tǒng)，具有顯著的成炭效果和抑煙性能[1]。磷酸胍別名磷酸二氫胍，磷酸亞氨脲，分子式為C2H10N6.H3PO4，分子量為216.14，是一種白色結晶粉末，5～40℃范圍內存在結晶介穩(wěn)區(qū)，溶解度隨著溫度升高而增大且變化較為明顯。此外，晶體通過在磷酸鹽中引入π-共軛有機陽離子解決了無機磷酸鹽非線性系數(shù)較小的問題，被視為具有潛在應用價值的紫外非線性光學材料[2]。
燃燒性能
利用木垛法和熱重分析研究了磷酸胍阻燃松木的燃燒性能。結果表明，磷酸胍的加入降低了松木在燃燒過程中的質量損失和有焰燃燒時間，其中載藥率為5.55%的磷酸胍阻燃松木的質量損失和有焰燃燒時間分別降至37.52%和148 s。熱重分析表明，磷酸胍能夠降低松木在熱解階段的峰值分解溫度、質量損失速率、質量損失和表觀活化能，并縮短熱解分解溫度區(qū)間，促進殘?zhí)苛康奶岣?。阻燃松木在熱解階段的表觀活化能與質量損失之間較好的正相關表明，熱解階段活化能越低的阻燃松木在燃燒過程中的成炭效果和阻燃性能越好[3]。
應用
磷酸胍的應用范圍廣泛，不僅可用于制造阻燃劑、電源線套料，還可用于納米材料領域和建筑領域。
制造業(yè)領域
當磷酸胍阻燃液質量分數(shù)為10%，氫氧化鎂質量濃度為20 g/L，CMC質量濃度為10 g/L，溶劑為水，涂覆溫度為60℃時可以制備得到一種阻燃性能較佳的包裝紙板阻燃劑。該配方涂覆B瓦單瓦楞紙板時，能使紙板達到較好的難燃等級[4]。另外，文獻公開了一種電源線用耐電痕聚乙烯護套料及其制備方法，其由下列重量份的物質制備而成：高密度聚乙烯50-70，線性低密度聚乙烯30-40，三元乙丙橡膠15-25，聚三氟丙基甲基硅氧烷3-6，納米硅灰石10-15，沉淀白炭黑20-25，納米蒙脫土5-10，二茂鐵4-6，氫氧化鎂10-15，甲基苯基硅油8-12，二月桂酸二丁基錫2-3，磷酸胍3-5，硼砂5-10等。制備得到的護套料具有優(yōu)異的耐電痕性，能解決超高電壓中電源線表面的電蝕現(xiàn)象，且具有良好的物理機械性能，電絕緣性能，耐環(huán)境應力開裂性，耐老化性和耐熱性，經(jīng)久耐用，可在戶外的惡劣環(huán)境中長期運行而不出現(xiàn)故障，同時阻燃效果好，燃燒低煙而無有害氣體釋放，不污染環(huán)境，安全環(huán)保[5]。
納米材料領域
熒光磷光碳納米材料領域報道了一種高量子產(chǎn)率的可溶液加工的固體藍色熒光紅色磷光的碳量子有機框架。以均苯三酸，磷酸胍與3,4,9,10-苝四羧酸二酐為碳源前驅體，在酸性條件下通過溶劑熱法即可得到可溶液加工的固體藍色熒光紅色磷光碳量子有機框架。制備得到的藍色熒光紅色磷光的固體碳量子有機框架是以碳量子點為核心連接具有π通道的鏈形成的網(wǎng)狀結構，具有廣泛的應用前景[6]。
建筑領域
磷酸胍可用于制備阻燃保溫建筑涂料，其由以下重量份數(shù)的原料制成：去離子水20-40份，六偏磷酸鈉4-6份，丙烯酸羥丁酯10-15份，聚乙二醇脂肪酸酯3-6份，納米海泡石粉9-12份，納米凹凸棒土6-9份，磷酸胍8-11份，丙烯酸異丙酯12-21份，硫酸亞鐵3-10份，聚四氟乙烯蠟5-10份，四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷20-30份，扶桑木屑8-16份，丙烯酸己酯15-25份，雙酚A-雙(二苯基磷酸酯)9-12份，氫氧化鈣水溶液12-20份。上述原料經(jīng)一定生產(chǎn)工藝可以得到一種具有優(yōu)異的耐沖擊和阻燃性能，而且附著力好，硬度高，隔音效果好，且對人體不危害的環(huán)保型的阻燃保溫建筑涂料[7]。
參考文獻
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[2]程浩宇.磷酸胍晶體的生長與倍頻性能研究[D].哈爾濱工業(yè)大學,2023.DOI:10.27061/d.cnki.ghgdu.2023.003411.
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[4]孫昊,倪敏娜,張新昌,等.阻燃型包裝紙板材料的阻燃劑制備及性能研究[J].包裝工程, 2014, 035(023):63-67,152.
[5]林文樹,林文祿,曹衛(wèi)明,等.一種電源線用耐電痕聚乙烯護套料及其制備方法.
[6]范樓珍,石鈺鑫.高量子產(chǎn)率可溶液加工的固體藍色熒光-紅色磷光碳量子有機框架及其制備和應用.CN202110491210.5.
[7]范開娟,李文勇,李長敏.一種阻燃保溫建筑涂料:CN201410824837.8[P].