阻燃劑知道多少？

阻燃劑，給予易燃聚合物阻燃功能添加劑，主要為聚合物阻燃設(shè)計(jì)；阻燃劑有多種類型，分為添加阻燃劑和反應(yīng)阻燃劑。

添加型阻燃劑通過機(jī)械混合加入聚合物，使聚合物具有阻燃性， 目前，主要添加有機(jī)阻燃劑和無機(jī)阻燃劑， 鹵素阻燃劑(有機(jī)氯化物和有機(jī)溴化物)和非鹵素。

有機(jī)是以溴、磷氮、氮、紅磷、化合物為代表的阻燃劑。無機(jī)主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁、硅等阻燃系統(tǒng)。

反應(yīng)阻燃劑作為單體參與聚合反應(yīng)，因此聚合物本身含有阻燃成分。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)聚合物材料的使用性能影響小，阻燃性持久。

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阻燃劑的作用機(jī)制

阻燃劑的作用機(jī)制比較復(fù)雜， 還不清楚。一般認(rèn)為， 鹵素化合物在火災(zāi)和發(fā)生分解反應(yīng)， 鹵素離子與聚合物化合物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生鹵化氫。后者與活性羥基游離基在聚合物化合物燃燒過程中大量增殖 (HO·)反應(yīng)，降低濃度，減慢燃燒速度，直到火焰熄滅。

溴在鹵素中比氯更阻燃。含磷阻燃劑的作用是在燃燒過程中形成偏磷酸，偏磷酸聚合成非常穩(wěn)定的多聚態(tài)，成為塑料保護(hù)層，隔離氧氣。

阻燃劑通過吸熱、覆蓋、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w窒息等多種機(jī)制發(fā)揮阻燃作用。大多數(shù)阻燃劑通過多種機(jī)制共同實(shí)現(xiàn)阻燃。

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阻燃劑分類

(1)分為鹵系、有機(jī)磷系、鹵磷系、氮系、硅系、鋁鎂系、鉬系等。

(2)根據(jù)阻燃作用分為膨脹阻燃劑、成炭阻燃劑等；

(3)按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為無機(jī)阻燃劑、有機(jī)阻燃劑、聚合物阻燃劑等；

(4)根據(jù)阻燃劑與被阻燃材料的關(guān)系，可分為添加阻燃劑和反應(yīng)阻燃劑，反應(yīng)阻燃劑參與聚合物的化學(xué)反應(yīng)。

鹵系阻燃劑

鹵素阻燃劑是世界上較大的有機(jī)阻燃劑之一。鹵素阻燃劑主要用于電子和建筑業(yè)，約50~100種鹵素阻燃劑覆蓋了大多數(shù)市場需求。

鹵素阻燃劑之所以受到人們的重視，主要是因?yàn)辂u素阻燃劑具有較高的阻燃效率和適中的價(jià)格。其性能是其他阻燃劑難以比擬。此外，鹵素阻燃劑種類繁多，應(yīng)用范圍廣，因此受到人們的青睞。然而，鹵素阻燃劑在熱裂解或燃燒過程中產(chǎn)生更多的煙霧和腐蝕性氣體，并受到二惡英問題的困擾。

電子/辦公設(shè)備及建筑行業(yè)使用含鹵阻燃劑80%以上，主要用于苯乙烯及其共聚物、熱塑性工程塑料及環(huán)氧樹脂。

含磷阻燃劑

含磷化合物可作為熱塑性塑料、熱固性塑料、織物、紙張、涂料和粘合劑的阻燃劑。這些阻燃劑包括紅磷、水溶性無機(jī)磷酸鹽、不溶性聚磷酸銨、有機(jī)磷酸鹽和膦酸鹽、氧化膦、氫彈烴基磷酸鹽和溴芳烴基磷酸鹽。

鹵素阻燃劑雖然阻燃性高，但存在環(huán)境污染和毒性問題。磷阻燃劑是對(duì)苯乙烯、聚烯烴等幾種聚合物非常有效的阻燃劑，二次污染小，因此阻燃劑引起了人們的關(guān)注。

磷酸銨類

磷酸一銨(MAP)和磷酸二銨(DAP)它仍然是纖維和織物、無紡布、紙張、木材和其他纖維素的有效阻燃劑。它們可以形成磷酸，使纖維素羥基酯化，產(chǎn)生的纖維素分解成碳，改變熱降解過程，從而達(dá)到阻燃的目的。它們很容易溶解在水中，所以它們的阻燃性不能持它是目前膨脹阻燃劑的主要成分之一。

紅磷

紅磷是含氧聚合物等非常有效的阻燃劑PC，PET，P，PPE，它在歐洲被廣泛用作尼龍部件的阻燃劑。由于紅磷與大氣中的水反應(yīng)產(chǎn)生有毒的磷化氫，工業(yè)產(chǎn)品需要穩(wěn)定處理和覆蓋。

三羥基磷(膦)酸酯

三羥基磷聚酯高度填充（如氫化鋁和碳酸鈣）時(shí)，三羥基磷（膦）酸酯被用作稀釋劑。它也作為鹵化聚酯的輔助劑，不如氧化銻有效，但加工性好。不易揮發(fā)的三羥基磷酸酯包括三丁基磷酸酯、三辛基磷酸酯和三丁氧基乙基磷酸酯。

二甲基磷酸甲酯含磷量高達(dá)25%，是一種非常有效的阻燃劑。其高揮發(fā)性限制了其應(yīng)用。適用于聚氨酯硬泡沫和高填充熱固性樹脂。它也被用作高填充熱固性樹脂中的粘度稀釋劑。二乙基磷酸乙酯在氨基甲酸乙酯有發(fā)泡劑和胺催化劑的情況下相對(duì)穩(wěn)定。

芳基磷酸酯

芳基磷酸酯主要用于工業(yè)PVC不燃增塑劑和乙酸纖維素作為工程塑料，如PPE，PC/ABS非鹵阻燃劑合金。

烷基化磷酸三苯酯

芳基磷酸酯是液體，主要烷基化產(chǎn)物是由合成的異丙基酚或異丁基酚制成的。制備方法是先將苯酚烷基化，然后與磷酰氯反應(yīng)。因此，烷基化三芳基磷酸酯是一種混合物。

磷酸三丁苯酯抗氧化性好，但增塑性差。磷酸甲三基二苯酯是PVC較有效的阻燃劑。但在歐洲也是較揮發(fā)性的。烷烴二芳基膦酸酯具有良好的增塑性PVC低溫性能好，生煙量比三芳基膦酸酯少。

2-乙基己基二苯基磷酸酯

2-乙基己基二苯基磷酸酯已經(jīng)美國食品藥品管理局批準(zhǔn)，可用于食品包裝。異基二苯基磷酸酯可用于食品包裝，因?yàn)樗哂休^長的烴基不易揮發(fā)PVC電纜，特別是高壓電纜。

二聚體芳基磷酸酯揮發(fā)性低，連接基為間苯二酚、對(duì)苯二酚或雙苯酚。它們用于熱塑性塑料(如PPE，PC/ABS)。

改性聚苯醚(PPE)

改性聚苯醚(PPE)是PPE高抗沖聚苯乙烯(PS-HI)的摻混物。根據(jù)等級(jí)，一般含有55%~65%PS-HI。雖然磷酸酯不能使用PS-HI達(dá)到UL 94阻燃等級(jí)，但用于工業(yè)阻燃PPE并達(dá)到樹脂UL 95 V-0級(jí)。磷酸鹽產(chǎn)生的磷酸鹽使PPE成炭達(dá)到阻燃的目的。工業(yè)阻燃劑為液態(tài)烷基化三芳膦酸酯或二烯酸酯。

三芳基膦酸酯

三芳基膦酸酯在加工過程中會(huì)揮發(fā)，導(dǎo)致應(yīng)力斷裂。使用不揮發(fā)的二磷酸酯可以減少應(yīng)力斷裂。雙酚A是二磷酸酚的連接基團(tuán)。

含鹵磷酸酯

鹵烷基磷酸酯主要用于聚氨酯硬泡沫產(chǎn)品。但熱穩(wěn)定性較差。然而，由于鹵素磷酸酯的毒性，它已被歐盟和其他大多數(shù)國家禁止，中國也不推薦。

磷氧化物

磷氧化物水解穩(wěn)定P—C它們的P含量高于芳基磷酸酯，因此是更有效的阻燃劑。二元醇和三元醇是聚氨酯和環(huán)氧樹脂的活性阻燃劑。

磷化合物作為阻燃劑，可以抑制凝聚相中的自由基反應(yīng)，也可以產(chǎn)生玻璃物質(zhì)，直到傳熱和傳質(zhì)。有機(jī)磷阻燃劑被認(rèn)為是替代鹵阻燃劑較有前途的品種之一。

無機(jī)氫氧化物

無機(jī)氫氧化物是一種非常重要的阻燃劑。無機(jī)氫氧化物易于處理，相對(duì)無毒，無有毒腐蝕性氣體，抑煙，比鹵素和磷阻燃系統(tǒng)便宜。

這種阻燃劑可以通過適當(dāng)?shù)呐浞絹頋M足各種要求。無機(jī)氫氧化鋁是無機(jī)氫氧化物銷量較高的阻燃劑，主要用于200年的加工溫度℃以下合成橡膠、熱固性樹脂和熱塑性塑料?？紤]到鹽水和磷阻燃劑的環(huán)境問題，無機(jī)氫氧化物阻燃劑的應(yīng)用不斷增加。

氫氧化鋁(ATH)

氫氧化鋁是應(yīng)用較廣泛的阻燃劑之一。它是一種相對(duì)密度為2的無毒、白淺白粉末.42、莫氏硬度為3.當(dāng)溫度加熱到320以上時(shí)℃氫氧化鋁因失水而損失34.6%。

加工溫度低于氫氧化鋁分解溫度(190~230)℃)氫氧化鋁是一種優(yōu)良的阻燃材料，顆粒直徑對(duì)熱穩(wěn)定性有影響。

氫氧化鋁作為一種阻燃材料，用于彈性體、熱固性樹脂和熱塑性塑料，也廣泛應(yīng)用于苯乙烯-丁二烯膠乳的生產(chǎn)，用于生產(chǎn)阻燃絕緣橡膠電纜、絕緣泡沫塑料、輸送帶和軟管?？捎糜谒胁伙柡蜆渲?，如層壓天花板和墻壁，用于衛(wèi)生間設(shè)備、裝飾墻板、各種罩、汽車罩、卡車部件等，以及絕緣體和電子元件。還包括建筑工具等。

氫氧化鎂

氫氧化鎂是銷量第二大無機(jī)氫氧化物阻燃劑。它是一種相對(duì)密度為2的白色至淺白色晶狀體粉末.4，莫氏硬度3.0。加熱至450℃因失水而減重30.9%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。

加工溫度為200~225℃熱塑性塑料和熱固性樹脂。主要用于EVAC，PP及共混物、ABS含氟聚合物及其共混物PPE以及共混物、聚酰亞胺等。不能用于熱塑性聚酯。氫氧化鎂與氫氧化鋁一起使用，以滿足不同的使用要求。氫氧化鎂也用于電線、電纜、框架、建筑多層板、管道、電器等部件。

硅化合物

硅化合物是一種新型的阻燃劑。它可以在不依賴鹵素和磷的情況下發(fā)揮阻燃作用。較近關(guān)于硅阻燃劑的文章和專利已經(jīng)成為一個(gè)新的熱點(diǎn)。所有的硅都被用作阻燃劑研究。硅含有明顯的阻燃作用，無論是作為聚合物的添加劑還是與聚合物的混合物。