阻燃剂的分类及应用
织物阻燃剂分类
织物阻燃剂分类织物阻燃剂是一种能够提高织物防火性能的化学物质。
根据其化学性质和作用机制的不同，可以将织物阻燃剂分为多种不同类型。
本文将对几种常见的织物阻燃剂进行分类和介绍。
一、物理阻燃剂物理阻燃剂是一种通过改变织物的物理性质来提高其防火性能的阻燃剂。
其中最常见的一种是阻燃纤维。
阻燃纤维是一种通过在纤维内部添加阻燃剂或通过表面涂覆形成的纤维，可以有效地提高织物的抗燃性能。
此外，还有一些物理阻燃剂通过增加织物的厚度和密度来提高其防火性能，如增加织物的重量、增加织物的层数等。
二、化学阻燃剂化学阻燃剂是一种通过改变织物的化学反应来提高其防火性能的阻燃剂。
常见的化学阻燃剂有磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和溴系阻燃剂等。
1. 磷系阻燃剂磷系阻燃剂是一类通过在织物中添加含磷化合物来提高其防火性能的化学物质。
磷系阻燃剂能够在织物燃烧时释放出磷酸盐，并与燃烧过程中产生的自由基反应，从而阻止燃烧的传播。
磷系阻燃剂具有阻止燃烧、降低烟雾产生和减少有毒物质释放的优点。
2. 氮系阻燃剂氮系阻燃剂是一类通过在织物中添加含氮化合物来提高其防火性能的化学物质。
氮系阻燃剂能够在织物燃烧时释放出氮气，并与燃烧过程中产生的自由基反应，从而降低燃烧的温度和速率，阻止燃烧的传播。
氮系阻燃剂具有阻止燃烧、降低烟雾产生和减少有毒物质释放的优点。
3. 溴系阻燃剂溴系阻燃剂是一类通过在织物中添加含溴化合物来提高其防火性能的化学物质。
溴系阻燃剂能够在织物燃烧时释放出溴化物，并与燃烧过程中产生的自由基反应，从而阻止燃烧的传播。
溴系阻燃剂具有阻止燃烧、降低烟雾产生和减少有毒物质释放的优点。
三、加工阻燃剂加工阻燃剂是一种通过在织物表面加工处理来提高其防火性能的阻燃剂。
常见的加工阻燃剂有阻燃涂层和阻燃涂料等。
阻燃涂层是一种通过在织物表面形成一层阻燃膜来提高其防火性能的加工方法。
阻燃涂料是一种通过在织物表面涂覆一层阻燃涂料来提高其防火性能的加工方法。
织物阻燃剂根据其化学性质和作用机制的不同可以分为物理阻燃剂、化学阻燃剂和加工阻燃剂。
阻燃剂
阻燃剂阻燃剂是一种广泛应用于工业生产和建筑领域的化学物质，其主要功能是减缓和阻止火焰蔓延的能力。
它在现代社会中扮演着重要的角色，能够保护人们的生命和财产安全。
本文将从阻燃剂的定义、分类、应用和未来发展等方面进行探讨。
阻燃剂是指能够延缓或阻止火焰的蔓延的一类化学物质。
它的作用机制主要有两个方面：一是通过化学反应发生，形成难以燃烧的物质，阻止火焰的进一步蔓延；二是通过降低可燃物的燃烧温度，使其处于不燃或难以燃烧的状态。
阻燃剂根据其化学性质和作用机制可以分为几类：物理阻燃剂、气相阻燃剂和增强剂等。
物理阻燃剂主要依靠物理隔离和热稳定性等特性来阻止火焰的传播。
其常见的应用包括阻燃布料、阻燃车内装饰材料等。
气相阻燃剂是一种能够降低燃烧物质的火焰传播速度和燃烧热量的化学物质，如溴化物和氯化物等。
这些化合物能够与火焰中的自由基发生反应，并抑制其传播，从而起到阻止火焰蔓延的作用。
增强剂则是在其它材料中加入一定的阻燃剂，提高材料的阻燃性能。
这种方法不仅可以改善材料的阻燃性能，还可以降低成本，提高生产效率。
阻燃剂在各个领域中有着广泛的应用。
在建筑领域中，阻燃剂常被用于制造防火门、防火墙、防火涂料等防火设施。
这些设施的存在可以有效地遏制火势蔓延，保证人们的生命安全。
在电子和电气设备领域中，阻燃剂被广泛用于制造电线、电缆和电子元件等产品。
这些产品经过阻燃处理后，即使在发生火灾时也能够减少火灾的蔓延速度，降低火灾造成的损失。
此外，在交通运输领域中，阻燃剂常用于汽车内饰、船舶的建造以及飞机材料的选择等，以提高交通工具的阻燃性能，确保乘客的安全。
随着科技的不断发展，阻燃剂也在不断创新和发展。
研究人员正在努力寻找更加高效、环保和安全的阻燃剂。
一些新材料的开发和应用也为阻燃剂的发展带来了新的机遇。
尽管阻燃剂在火灾控制方面起到了重要的作用，但是仍然存在一些问题和挑战。
例如，一些阻燃剂对环境和人体健康可能产生不良影响。
因此，在未来的发展中，需要更加谨慎地选择和使用阻燃剂，确保其符合环保和健康安全的要求。
阻燃剂国标
阻燃剂国标阻燃剂，作为一种能够赋予易燃材料难燃性、自熄性或消烟性的功能性助剂，在多个领域如建筑、交通、电子、纺织等都有着广泛的应用。
为了确保阻燃剂的安全性和有效性，各国都制定了相应的标准来规范其生产和使用。
一、阻燃剂国标概述阻燃剂国标是指由国家标准化管理委员会或其他相关机构制定并发布的，关于阻燃剂产品的一系列技术标准。
这些标准通常包括阻燃剂的分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等方面的规定。
国标的制定旨在确保阻燃剂产品的安全性、稳定性和环保性，同时促进阻燃剂行业的健康发展。
二、阻燃剂国标的主要内容1. 分类与命名：国标首先对阻燃剂进行了分类，根据不同的使用场景和化学成分，将阻燃剂分为多个类别。
同时，为了便于管理和使用，国标还对阻燃剂进行了统一的命名规则。
2. 技术要求：这部分是国标的核心内容，详细规定了阻燃剂应满足的各项性能指标，如外观、密度、熔点、闪点、热稳定性、阻燃性能等。
这些指标是评价阻燃剂质量的重要依据，也是生产厂家必须达到的标准。
3. 试验方法：国标提供了用于测定阻燃剂性能指标的试验方法，包括试样的制备、试验条件、试验步骤以及结果判定等。
这些试验方法具有可操作性和可重复性，能够确保测试结果的准确性和可靠性。
4. 检验规则：国标规定了阻燃剂的检验规则，包括检验分类、检验项目、抽样方法、判定规则等。
这些规则为阻燃剂的质量监督提供了依据，有助于确保市场上销售的阻燃剂产品符合国标要求。
5. 标志、包装、运输和贮存：国标对阻燃剂的标志、包装、运输和贮存等方面也做了详细规定。
这些规定旨在确保阻燃剂在运输和贮存过程中的安全性和稳定性，防止因不当操作而导致的质量问题或安全事故。
三、阻燃剂国标的重要性1. 保障人身财产安全：阻燃剂广泛应用于各种易燃材料中，其质量直接关系到这些材料的阻燃性能。
如果阻燃剂质量不达标，将会导致易燃材料的阻燃性能下降，从而增加火灾发生的风险。
因此，阻燃剂国标的制定和实施对于保障人身财产安全具有重要意义。
阻燃剂的分类介绍
阻燃剂的分类介绍概述阻燃剂是一种化学物质，可以减少或防止材料燃烧，从而提高材料的耐火性能。
在工业生产中，阻燃剂经常被添加到各种材料中，如塑料、橡胶、合成材料等。
阻燃剂根据其化学组成和功能进行分类，在此，本文将介绍几种常见的阻燃剂类型。
磷系阻燃剂磷系阻燃剂是目前最为广泛使用的阻燃剂之一。
它包括有机磷系和无机磷系两类。
有机磷系阻燃剂是指含有磷元素的有机化合物，它们可以通过与物质中的氧、氮、热敏物质等相互作用，发挥阻燃作用。
无机磷系阻燃剂则指含有磷元素的无机化合物，主要用于纤维类材料中，在高温下，它们会分解产生氧化磷酸氢和磷酸酯，从而起到阻燃作用。
溴系阻燃剂溴系阻燃剂是一种广泛使用的阻燃剂，它可以通过吸收和捕获反应物，从而抑制气相反应或延缓燃烧速度。
溴系阻燃剂可以通过加强反应物的相互作用、增加分解温度等方式发挥阻燃作用。
溴系阻燃剂将溴元素引入材料中，可以大幅提高材料的耐火性能，但也可能带来其他环保问题。
氮系阻燃剂氮系阻燃剂是一种较新的阻燃剂，其作用机制主要是在燃烧时通过吸收、消耗和稀释火焰中的自由基，从而有效地抑制燃烧。
氮系阻燃剂包括大量的氮的含化合物，如氮磷系、氮硅系等。
与传统阻燃剂相比，氮系阻燃剂无溴、无磷，对环境的影响更小。
铝系阻燃剂铝系阻燃剂是一种常见的无机阻燃剂，其作用机理是通过在物质表面形成氧化铝膜，从而阻止燃烧反应的发生。
铝系阻燃剂常用于密封材料和结构材料等领域，可以显著提高材料的耐火性能和抗氧化性能。
其他阻燃剂除了上述几种常见的阻燃剂类型，还有一些其他的阻燃剂。
例如，硅酸盐阻燃剂是一种无机阻燃剂，可以通过形成防止材料燃烧的化学反应来发挥阻燃作用；膨胀型阻燃剂则可以通过在燃烧时释放出大量非燃性气体来遏制燃烧。
综上所述，不同种类的阻燃剂具有不同的作用机理和适用范围，工业生产中需要根据具体情况选择合适的阻燃剂，并考虑对环境的影响。
新型阻燃剂种类
新型阻燃剂种类
新型阻燃剂主要有以下几种种类：
1.硅酸盐类阻燃剂：硅酸盐类阻燃剂是目前应用最广泛的一
类阻燃剂，常见的有氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸铵铝、氧化镁等。
它们通过在高温下分解释放出多水，吸收热量，稀释燃烧
气体，阻碍火焰蔓延，具有优异的阻燃性能。
2.溴系阻燃剂：溴系阻燃剂主要包括溴化物和溴代磷酸酯两
大类。
溴化物类阻燃剂具有优异的阻燃性能，但由于其对环境
的潜在危害，逐渐受到限制。
而溴代磷酸酯类阻燃剂具有良好
的阻燃效果和较低的毒性，是目前广泛应用的一类阻燃剂。
3.氮磷系阻燃剂：氮磷系阻燃剂具有极高的热稳定性和阻燃
性能，可溶于有机溶剂中，广泛应用于塑料、橡胶等材料阻燃。
常见的氮磷系阻燃剂有磷酸铵盐、磷氮包合物等。
4.无机填料类阻燃剂：无机填料类阻燃剂主要包括纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米氢氧化铝等。
它们具有高温稳定性和
优异的防火性能，能够有效降低材料的燃烧速度和火焰蔓延。
5.有机阻燃剂：有机阻燃剂主要包括含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、含硅阻燃剂等。
这些阻燃剂通过阻碍燃烧链反应，减缓材
料的燃烧速度，具有良好的阻燃效果。
阻燃剂归纳
阻燃剂归纳一.分类及作用机理1.卤系根据燃烧的链反应理论，维持燃烧所需的是自由基。
阻燃剂可作用于气相燃烧区，捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。
如含卤阻燃剂，它的蒸发温度和聚合物分解温度相近，当聚合物受热分解时，阻燃剂也同时挥发出来。
此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区，卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。
一般与三氧化二锑并用。
2.磷系在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃目的。
如有机阻磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。
碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
3.氮系受热时分解出不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。
同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用，阻止燃烧的继续进行，达到阻燃的作用。
4.Sb2O3 反应放出H2O并生成熔点较低、能够气化的卤化锑，起稀释可燃性气体的作用。
同时他的相对密度较大，覆盖于高分子材料表面隔绝空气，能促进炭化反应，降低燃烧系统的温度，能捕捉燃烧过程中气相里游离的HO.和H.,从而抑制燃烧。
实际上三氧化二锑是普遍使用的阻燃剂协效剂，与卤素化物之比以3:1最佳。
5.金属氢氧化物在高温条件下，发生了强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量，降低可燃物表面的温度,有效地抑制可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延。
通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。
这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性，提高其自身的阻燃能力。
6.硼系产生液相中间物，该中间物可湿润可燃物表面，从而成为隔热和隔氧的屏障。
硼酸锌具有阻燃、抑烟、成炭和防止熔滴生成等多种功能。
阻燃剂的分类
阻燃剂的分类阻燃剂是一种能够降低或阻止材料燃烧的物质。
根据其化学性质和作用机制的不同，阻燃剂可以分为几个主要的分类。
1. 水合物阻燃剂水合物阻燃剂是指在材料中引入一定量的水合物，通过吸热蒸发的方式来抑制燃烧。
水合物阻燃剂主要包括氢氧化铝、氢氧化镁等。
这些水合物在高温下分解释放出水分，从而吸收大量热量，降低材料的燃烧温度，延缓火势蔓延。
2. 氮磷阻燃剂氮磷阻燃剂是指含有氮元素和磷元素的化合物，通过生成惰性气体和形成炭化层来抑制燃烧。
氮磷阻燃剂可以分为有机氮磷阻燃剂和无机氮磷阻燃剂两大类。
有机氮磷阻燃剂主要包括氰酸酯、三聚氰胺磷酸盐等，而无机氮磷阻燃剂主要包括氮磷酸铵、氮磷酸铵铵盐等。
这些阻燃剂在高温下分解生成惰性气体，形成炭化层覆盖在材料表面，从而隔绝氧气，防止燃烧的继续进行。
3. 溴系阻燃剂溴系阻燃剂是指含有溴元素的化合物，通过阻止自由基链反应来抑制燃烧。
溴系阻燃剂主要包括溴化物、溴代聚苯醚等。
这些阻燃剂在高温下分解生成溴自由基，通过与燃烧过程中产生的自由基反应，抑制燃烧链反应的进行，从而达到阻燃的目的。
4. 磷氮阻燃剂磷氮阻燃剂是指含有磷元素和氮元素的化合物，通过生成磷氮炭层来抑制燃烧。
磷氮阻燃剂主要包括磷氮酸酯、磷氮酸铵等。
这些阻燃剂在高温下分解生成磷氮炭层，覆盖在材料表面，形成物理屏障，阻止燃烧的进行。
5. 硅系阻燃剂硅系阻燃剂是指含有硅元素的化合物，通过形成硅化层来抑制燃烧。
硅系阻燃剂主要包括硅酸盐、硅酸铝等。
这些阻燃剂在高温下分解生成硅化层，覆盖在材料表面，起到隔热和隔氧的作用，从而减缓燃烧速度。
6. 氯系阻燃剂氯系阻燃剂是指含有氯元素的化合物，通过生成惰性气体和减慢燃烧速度来抑制燃烧。
氯系阻燃剂主要包括氯化铝、氯化锌等。
这些阻燃剂在高温下分解生成氯化氢等惰性气体，从而稀释燃烧气体，减缓燃烧速度。
7. 碳氮阻燃剂碳氮阻燃剂是指含有碳元素和氮元素的化合物，通过生成炭化层和惰性气体来抑制燃烧。
阻燃剂的分类应用
阻燃剂的分类应用一.概述阻燃剂又称难燃剂，耐火剂或防火剂。
赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂。
依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。
添加型阻燃剂直接与树脂或胶料混配，加工方便，适应面广，系阻燃剂的主体；反应型阻燃剂常作为单体键合到聚合物链中，对制品性能影响小且阻燃效果持久。
根据组成，添加型阻燃剂主要包括无机阻燃剂、卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)、磷系阻燃剂(赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等)和氮系阻燃剂等。
反应型阻燃剂多为含反应性官能团的有机卤和有机磷的单体。
此外，具有抑烟作用的钼化合物、锡化合物和铁化合物等亦属阻燃剂的范畴。
主要适用于有阻燃需求的塑料，延迟或防止塑料尤其是高分子类塑料的燃烧，使其点燃时间增长，点燃自熄，难以点燃。
一般如PP、PA、PE、PS、ABS、EVA及PET、PBT等易燃的高分子塑料在特殊用途中都需要添加阻燃剂。
阻燃剂目前主要有有机和无机，卤素和非卤。
有机是以溴系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。
一般来讲有机阻燃具有很好的亲和力在塑料中，溴系阻燃剂在有机阻燃体系中占据绝对优势，虽然在环保问题上“非议”多端但一直难以有其他阻燃剂体系取代。
在非卤素阻燃剂中红磷是一种较好的阻燃剂，具有添加量少、阻燃效率高、低烟、低毒、用途广泛等优点。
红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨等无机阻燃剂复配使用，制成复合型磷/镁、磷/铝、磷/石墨等非卤阻燃剂，可使用阻燃剂量大幅降低，从而改善塑料制品的加工性能和物理机械性能。
但普通红磷在空气中易氧化、吸湿，容易引起粉尘爆炸，运输困难，与高分子材料相溶性差等缺陷，应用范围受到了限制。
为弥补这方面不足，以扩大红磷应用范围，我们采用了国外先进的微胶囊包覆工艺，使之成为微胶囊化红磷。
微胶囊化红磷除克服了红磷固有的弊端外，并具有高效、低烟，在加工中不产生有毒气体，其分散性、物理、机械性能、热稳定性及阻燃性能均有提高和改善。
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(2)隔热焦炭层
成炭对阻燃的作用
热分解时易形成炭的高聚物本身具有一定的阻燃作用 成炭率高的高聚物，其LOI较高
• 成炭率达40%～50%的高聚物，LOI可高亍30%。 • 而成炭率低的高聚物，其LOI丌超过20%
成炭阻燃作用机理
• （1）在热分解生成挥収物的反应，也生成炭；生成的炭越多，就会减少挥収物的产 生；可燃气体的量也就减少 • （2）炭的生成会影响下一步的热降解； – 它在聚合物表面形成黏的绝缘炭层时，此炭层就会使聚合物同火焰隔绝，从而 使迚一步的热降解发得困难。而炭的燃烧是一个困难的过程，并叏决亍炭层、 组分和形态。炭的本身LOI高达65%。
• 硼酸和水合硼酸盐都是低熔点的化合物，加热时形成玻璃状涂层．覆 盖于聚合物之上。 • 例如硼酸
• 当温度高于325℃时，产物软化形成玻璃状物质，加热到500℃ 时．呈多孔性物质。 • 阻燃剂在燃烧温度时可使材料表面脱水 炭化，形成一层多孔性隔热焦炭层。从而阻止热传导而起阻燃作用。 如经磷化物处理过的纤维素，当受热时．纤维素首先分解出磷酸。它 是一种有很好脱水作用的催化剂，与纤维素作用的结果．脱去水分留 下焦炭。当受强热时，磷酸聚合成聚磷酸。后者是一种更强有力的脱 水催化剂。
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阻燃剂的元素组成特征 目前已开发应用的聚合物阻燃剂，主要是
含第ⅤA族的N、P、As、Sb、Bi和第ⅦA族的Cl、
Br，以及Al、B、Zn、Sn、Mg、Ca等的化合物。 其中最常用和最有效的是含P、Cl、Br、Sb和Al 的化合物。
常用阻燃剂元素分布
常见阻燃剂
a. 卤系阻燃剂
b. 磷系阻燃剂 c. 氮系阻燃剂 d. 无机阻燃剂 e. 含硅阻燃剂 红磷阻燃母料
4．终止链锁反应机理（抑制效应）
阻燃剂的分解产物易与活性游离基作用，降低某些游离基的浓度， 使作为燃烧支柱的链锁反应不能顺利进行。聚合物燃烧时，—般分解 为烃，烃在高温下进一步氧化分解成HO·游离基，HO·的链锁反应使 得火焰燃烧持续下去。
由于在上述众多的游离基中，HO·游离基能量很高，反应速度很 大，所以燃烧速度取决于OH·的浓度大小。当含有卤阻燃剂存在 时．由于它在燃烧温度下分解产生卤化氢HＸ．而HＸ能捕获高能量的 OH·游离基，并生产Ｘ·和H2O，同时X·与聚合物分子反应生成HX， 又可用来捕获HO·，如此循环下去，即可将HO·促成的链锁反应切断， 这就终止了烃的燃烧．达到阻燃的目的。
无卤环保的硅系阻燃剂
阻燃剂应用
1、氯化石蜡
氯化石蜡包括含氯量50%和含氯量70%的两大类产品，含氯量 50%的主要用作PVC的辅助增塑剂，含氯量70%的则主要作为阻燃 剂使用。 含氯70%的氯化石蜡为白色粉末，化学稳定性好，价廉，用途广 泛，常和Sb2O3混合使用。可用于PE、PS、聚酯、合成橡胶的阻燃 剂。氯化石蜡的缺点是分解温度较低（120oC），在塑料成型时有 时会发生热分解，使制品着色切腐蚀金属模具。
阻燃技术发展简介
• 阻燃技术最早历史记录
– 在公元前83年，古希腊人在围攻战中采用矾溶液处理木质碉堡，提高木质 碉堡的阻燃性能
• 第一个阻燃纤维与利
– （英国与利551）1735年Wyld以矾液、硼砂及硫酸亚铁处理木材和纺织品
• 幕布阻燃处理
– 1820年盖·吕萨克叐法国国王路易十八的委托，研究剧院窗帘的阻燃方法， 他収现磷酸铵、氯化铵和硼砂的混合物对亚麻和黄麻的阻燃十分有效，并 成功地在巴黎剧院的幕布迚行了阻燃处理
仍是阻燃技术和研究的主流。
• 膨胀型防火涂料的研究
– 1938年，Tramm第一次提出膨胀型防火涂料的配方，它以磷酸二铵为催化剂， 以二氰二胺为膨胀収泡剂，以甲醛为碳化剂。
• 阻燃技术在军事上首次应用
– 第二次世界大战中，美国开収了以四羟甲基氯化磷为主的一系列纤维素的阻 燃整理剂。同时军队对阻燃、防水帆布帐篷的需要，促迚了氯化石蜡、氧化 锑和黏结剂的阻燃系统的収展。
腐蚀性的气体和烟尘，因此由其引起的 Nhomakorabea灾所造成的后果就更为 严重。正有鉴于此，聚合物材料阻燃技术的开发已引起世界各国
的高度重视。
聚合物燃烧反应
聚合物热分解产物的燃烧是按自由基链式反应进行的，其机
理与聚合物热氧降解类似，包括下述四步： (1)链引发
RH
(2)链增长
hv/Δ
R· H · +
R·＋ O2 → RO2·
聚酰胺(PA1010)
软质聚氯乙烯(SPVC) 聚酰胺(PA6)
氧指数
25.5
26.0 26.4
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
聚乙烯(PE) 聚丙烯(PP) 聚苯乙烯(PS) 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS) 环氧树脂(EP) 聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 氯化聚醚(CP)
要求的前提下取得最佳的综合平衡。
7
聚合物燃烧
合成聚合物材料具有优良的性能，其应用范围越来越广，特
别是在建筑、交通、家具、电子电器及日用制品等行业被大量使
用，获得了显著的经济效益和社会效益，已逐步代替了传统材料。 但是，绝大多数常用合成聚合物材料在空气中是可燃或易燃的，
并且，与天然聚合物材料相比，在燃烧时会产生更多的有毒且具
聚酰胺(PA66)
聚碳酸酯(PC)
24.3
24.9
聚偏氯乙烯(PVDC)
聚四氟乙烯(PTFE)
60.0
95.0
理想的阻燃剂
– 阻燃效率高，添加量少； – 无毒，无烟，对环境友好； – 热稳定性好，便于加工； – 对被阻燃物各项性能影响小，丌渗出，便于回收； – 使用方便，使用面广，还要价格便宜。
– 同时具有上面这些要求的阻燃剂几乎是丌存在的，只能是在满足基本
阻燃剂的分类与应用
黄建江 冯婉芹
阻燃剂及其发展
阻燃剂又称难燃剂，耐火剂或防火 剂：赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂 。主要适用于有阻燃需求的塑料，延迟或 防止塑料尤其是高分子类塑料的燃烧。使 其点燃时间增长，点燃自熄，难以点燃。
• 反应型阻燃剂的出现
– 20世纪50年代美国Hooker公司研制出多种含卤、含磷反应型阻燃剂单体，它 们可应用亍一系列缩聚高分子化合物
4
衡量阻燃性的指标
氧指数（OI）
氧指数定义为塑料试样在N2-O2混合气体中保持连续 燃烧所需的最低氧气体积分数。
[O 2 ] OI 100% [ N 2 ] [O 2 ]
3．冷却机理（吸热效应）
聚合物材料的固体表面的阻燃剂能在较低温度下熔化， 吸收潜热或发生吸热反应，大量消耗掉热量，从而阻止燃 烧继续进行。此类阻燃剂有氢氧化铝和氢氧化镁。 氢氧化铝即三水合氧化铝。当温度在200℃以内时， 水合分子与氧化铝结合非常紧密，不易释出，此时外部加 入的热量，由于聚合物本身的熔化而吸收消耗掉，氢氧化 铝仅作为填科存在于塑料内，当温度升高到大于250℃、 高聚物燃烧时，氢氧化铝发生分解，吸收大量热量，并产 生水汽化，亦需吸收热量，从而降低聚合物温度，减缓和 阻止燃烧。 氢氧化镁与氢氧化铝类似，在340℃左右开始吸热分 解反应。
• 阻燃理论研究
– 1913年，化学家珀金（Perkin）采用锡酸盐浸渍绒布，再用硫酸铵溶液处 理，获得较好的阻燃性能。它还对阻燃机理迚行了理论上的研究，开创了 阻燃技术新纪元，标志着近代新阻燃方法的开始。
3
• 阻燃剂协同效应的収现：
– 1930年，人们収现氧化锑—氯化石蜡协效阻燃体系，并将其在高分子材料中 广泛应用，卤-锑协效作用的収现被誉为近代阻燃技术的一个里程碑，至今
其机理认为：它与卤化物放出的卤化氢作用，生成SbＯCl， 后者遇热可分解放出SbCl3。
• SbCl3是沸点(223℃）较高的挥发性气体，这种气 体相对密度较高，能长时间停留在燃烧区内稀释 可燃性气体，隔绝空气，起到阻燃作用；其次， 它能捕获燃烧性的游离基H·, HO·，CH3·等， 起到抑制火焰作用。另外,SbCl3可在火焰的上空 凝结成液滴式固体微粒，其壁效应散射大量热量， 使燃烧速度减缓或停止．有人报道SbCl3可进一步 还原成金属锑。它与聚合物脱HCl后形成的不饱和 化合物反应，形成交联聚合物，提高了材料的热 稳定性。
阻燃剂能在中等温度下立即分解出不燃性气体， 稀释可燃性气休和冲淡燃烧区氧的浓度，阻止燃烧发生。 作为这类催化剂的代表为含卤阻燃剂，有机卤化合物受热 后释出HX。HＸ是难燃性气体，不仅稀释空气中的氧．而 且其相对密度比空气大，可替代空气形成保护层，使材料 的燃烧速度减缓或熄灭，HBr与Hcl的重量比为1：2．2， 因而含溴阻燃利的效能约为含氯阻燃剂效能的2．2倍。
在卤素氟、氯、溴、碘中．氟由于太活 泼．而形成的氟分子又较稳定，所以阻燃性不好， 有时氟与其他卤素一起使用．可增加化合物稳定 性，减少化合物毒性。碘元素形成的化合物不稳 定。常温下易分解．且价格昂贵，故也很少采用。 所以，卤素阻燃剂以溴、氯为主。
5．协同作用体系（协同效应） 阻燃剂的复配是利用阻燃剂之间的相互 作用．从而提高阻燃效能，称为协同作用体 系，常用的协同作用体系有锑－卤体系，磷 一卤体系，磷—氨体系。 (1)锑—卤体系 锑常用的是Sb2Ｏ3， 卤化物常用的是有机卤化物。Sb2Ｏ3本身阻 燃性很小，但与有机卤化物一起使用，能发 挥阻燃作用．
17.3
17.4 18.0 18.1 18.2 19.8 20.0 20.6 23.0
酚醛树脂(PF)
聚苯醚(PPO) 聚砜(PSF) 蜜胺树脂(MF) 聚酰亚胺(PI) 聚苯硫醚(PPS) 纯聚氯乙烯(PVC) 硬质聚氯乙烯(HPVC) 聚苯并咪唑(PBI)
30.0
30.0 32.0 35.0 36.0 40.0 45.0 50.0 58.0
14
成碳量高的聚合物： • 主链上含有大量芳基的高聚物，如酚醛树脂。 但聚苯乙烯（PS）除外。 • 燃烧时可缩合成芳构型炭，如聚碳酸酯、聚酰 亚胺等由于，产生的可燃性挥发物少，其LOI就 比脂肪烃高聚物要高。 • 脂肪烃高聚物不易成炭（PP,PE)