阻燃剂的阻燃机理
1阻燃剂的阻燃机理阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等[2]。
多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。
1.1吸热作用任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的，如果能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量，那么火焰温度就会降低，辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应就会得到一定程度的抑制。
在高温条件下，阻燃剂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。
Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是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。
1.2覆盖作用在可燃材料中加入阻燃剂后，阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝O2，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。
1.3抑制链反应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同或相近，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。
1.4不燃气体窒息作用阻燃剂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。
2无卤阻燃剂2.1氢氧化铝氢氧化铝在205~230℃下受热分解放出结晶水，吸收大量的热，产生的水蒸气降低了聚合物表面燃烧速率，稀释了O2与降低可燃性气体的浓度而达到阻燃的目的[3]。
新生的耐火金属氧化物(Al2O3)具有较高的活性，它会催化聚合物的热氧交联反应，在聚合物表面形成一层碳化膜，碳化膜会减弱燃烧时的传热、传质效应，从而起到阻燃的作用。
另外，氧化物还能吸附烟尘颗粒，起到抑烟作用。
该阻燃剂还具有阻涎滴，促碳化，不挥发，不渗出，能长期保留在聚合物中等功效[4]。
氢氧化铝广泛应用于PP，PE，EVA等聚烯烃的阻燃改性中，尤其是电线电缆行业被广泛应用。
对于对阻燃性能要求高的材料，为了达到阻燃的要求，需在高聚物复合材料中填充大量氢氧化铝(50%~60 %)这将导致复合材料的物理力学性能恶化。
考虑到阻燃作用是由化学反应所支配的，而相同量的阻燃剂，其粒径越小，比表面积就越大，阻燃效果就越好。
随着氢氧化物粒度的减小，在相同添加量时氧指数迅速上升，材料越难燃烧。
超细化、纳米化是一个主要研究开发方向。
纳米Al(OH)3的合成方法主要是液相共沉淀法。
采用Al(NO3)3和氨水变速滴加混合法可得到了颗粒尺寸小于5nm的Al(OH)3沉淀，而利用超重力反应沉淀法则可得到粒度可控、粒度分布窄的纳米级Al(OH)3[5]。
无机阻燃剂具有较强的极性和亲水性，与非极性聚合物材料相容性差，难以形成良好的固-固表而结合，为了改善因氢氧化物添加量的增大而恶化了基材机械性能，目前较多采用添加偶联剂，运用表面化学方法进行处理，使氢氧化铝和聚合物紧密地结合在一起，从而增强聚合物的综合性能。
Al(OH)3常用的偶联剂是硅烷和钛酸酯类。
经乙烯-硅烷处理的Al(OH)3可提高交联乙烯-醋酸乙烯共聚物的阻燃性、耐热性和抗湿性。
另外，钛酸酯类和硅烷偶联剂可以并用，产生协同作用，阻燃效果较佳[4]。
2.2氢氧化镁氢氧化镁与氢氧化铝在原理上基本相似，同样具有阻燃、抑烟的作用。
其优势主要表现在：具有非常好的抑烟作用，其消烟能力优于氢氧化铝，实验表明，氢氧化镁的添加量达9%时就有明显的消烟作用，其最大相对烟密度由2 556降至375；不产生有害气体，不影响树脂电气绝缘性，属于绿色产品，其无毒性表现在制备、使用过程和废弃物的处理上。
制备过程无有害物质排放，而且主要原料可以利用制盐母液，带动了海洋资源的综合利用，解决晒盐苦卤的零排放问题，使其污染问题得以彻底解决，氢氧化镁阻燃剂得分解产物为氧化镁，能中和燃烧过程中产生的酸性及腐蚀性气体(二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮)[6]；热分解温度为340℃比氢氧化铝高出100℃，使得添加氢氧化镁阻燃剂的塑料能承受更高的加工温度，有利于加快挤塑速度，缩短模塑时间，同时其分解能(1.37 kJ/g)比氢氧化铝的分解能(1.17 kJ/g)高，且热容也高17%，大大提高了阻燃效率。
氢氧化镁阻燃剂单独使用时阻燃效果低，添加量大，为此，和前文所述氢氧化铝相似，人们常对氢氧化镁进行表面改性，以提高其阻燃效果。
将硅烷偶联剂与硬脂酸钙、油酸镁混合，对氢氧化镁进行表面改性处理，既达到改善氢氧化镁表面性能的目的，又能在聚合物材料燃烧时形成良好的碳化结构，进一步提高了材料的阻燃及机械力学性能[7]。
利用化学共沉淀法制备的氢氧化铝和氢氧化镁复合阻燃剂，它可以同时发挥两者的阻燃功效，显著提高阻燃温度，增大吸热量，降低添充量，大大改善聚合物的物理性能。
2.3磷系阻燃剂无机磷阻燃剂的研究和使用已有很长的历史，在1820年左右，盖.铝萨克对纺织品的阻燃问题系统地进行了研究，他利用磷酸铵、氯化铵、硼酸等无机化合物配置成适用于纤维素的阻燃剂，并成功地在巴黎剧院的幕布上进行阻燃作用。
无机磷阻燃剂主要包括红磷和各种磷酸盐，磷酰胺以及磷—氮基化合物等。
无卤磷系阻燃高聚物阻燃机理主要为凝聚相阻燃和气相阻燃。
凝聚相阻燃即阻燃剂受热分解生成磷的含氧酸，这类酸能催化含烃基化合物的脱水成炭，降低材料的质量损失速度和可燃物的生成量，而磷大部分残留于炭层中。
研究表明：含磷聚合物燃烧后成炭率比相应聚合物高出许多，而且磷含量较低时就能取得很好的阻燃效果。
气相阻燃即燃烧生成挥发性的磷化合物在气相中抑制燃烧链式反应。
[8]2.3.1红磷红磷自身可作为高效的阻燃剂，但是红磷在使用过程中具有易吸潮、易氧化、放出剧毒气体、粉尘爆炸等缺点。
采用物理或化学的方法在红磷表面包覆一层或几层连续而致密的无机、有机保护膜，将红磷微粒“包装”起来，形成微胶囊化红磷阻燃剂，从而大大提高了红磷的阻燃效果。
而将红磷和氮、硅等元素的协同作用应用与高分子材料的阻燃中，则可收到更好的协同阻燃效果。
将红磷经湿法研磨预处理，在一定pH值和表面活性剂用量下，采用蜜胺树脂预聚体原位法包覆，可制得微胶囊红磷阻燃剂的超细粉体，从而使红磷阻燃剂达到了高效、低毒、低烟的效果。
将反应型阻燃剂与环氧树脂反应，使阻燃元素磷引入到环氧树脂分子结构中，则可合成阻燃的含磷环氧树脂。
采用脲醛树脂预聚体来包覆红磷也可取得很好的效果。
用原位聚合法制备红磷微胶囊阻燃剂，可使红磷微胶囊阻燃剂的稳定性、吸水率等物理性能比未包覆红磷有很大改善。
红磷微胶囊阻燃材料的性能明显优于未包覆的材料性能。
微胶囊红磷与硼酸锌的复配体系具有很好的抑烟性能。
用二氨基双酚A与三氯氧磷和二聚氰胺反应可合成磷酰胺类磷氮系膨胀型阻燃剂，在木材受热时参与和改变了木材的热解反应过程，留下更多的残余炭。
而磷/硅阻燃剂的使用，除了磷会催化促成炭的形成，硅则增加这些炭层的热稳定性，从而发挥协同阻燃效果，若用硅氧烷代替硅烷，磷/硅的阻燃协同作用还可得到进一步加强。
2.3.2磷酸酯/聚磷酸酯磷酸酯资源丰富，价格低廉，是有机磷系阻燃剂中的主导产品，磷酸酯兼有阻燃及增塑双重功能，应用较为广泛。
将三氯化磷与甲醇反应制得亚磷酸二甲酯，在强碱性(醇钠)条件下将其与丙烯酰胺进行共扼加成反应得到3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺，再将其与甲醛进行羟基化反应生成阻燃剂N-羟甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺。
将其用于纤维阻燃中，可得到较好的效果。
将带长碳链烷基的磷酸酯加入到聚氨酯中则具有极好的阻燃性能和抗水解性能，不降低树脂的物理性能，并能够改善材料的机械性能。
该类产品毒性低、无气味、相容性好、合成技术简单、原料来源方便，将成为今后阻燃剂发展的新方向。
2.3.3亚磷酸酯以三季戊四醇、亚磷酸三苯酯为反应原料，氢氧化钠为催化剂，采用非溶剂酯交换一步法合成的三季戊四醇亚磷酸酯膨胀型阻燃剂具有优良的阻燃性能。
而以三溴苯基缩水甘油醚为阻燃单体，与环氧丙烷/环氧氯丙烷共聚制备具有阻燃特性聚醚多元醇，再与亚磷酸三甲酯的酯交换反应和重排反应，合成了新型聚醚多元醇亚磷酸酯(PEPP)高分子阻燃剂，则是一种热稳定性高，阻燃效果好，同时兼有增塑剂和抗氧剂功能的新型阻燃剂。
由丙三醇和环氧氯丙烷以及烯丙基缩水甘油醚共聚而成的低摩尔量聚醚多元醇与亚磷酸三甲酯的反应，可以合成具有水溶性和光固化特点的聚醚多元醇亚磷酸酯阻燃剂，用此方法合成的阻燃剂还具有抗老化和增塑功能。
2.4锑系阻燃剂三氧化二锑、胶体五氧化二锑和锑钠是锑系阻燃剂的主要产品，其中广泛应用的是三氧化二锑。
它是一种典型的添加型无机阻燃剂，主要用于塑料制品和纺织织物的阻燃，亦可用作橡胶、木材的阻燃剂，其阻燃机理是三氧化二锑在燃烧初期首先熔融，熔点为665℃在材料表面形成保护膜，隔绝空气，通过内部吸热反应，降低燃烧温度，在高温状态下三氧化二锑被氧化，稀释了空气中氧浓度，从而起到阻燃作用。
此外，锑酸钠主要用于聚酯及聚碳酸酯的阻燃处理，胶体五氧化二锑对纤维及需要无色透明的配方中较为合适。
我国锑储量占据世界首位，发展锑系阻燃剂十分有利.研究开发超细、高纯白的锑氧产品是目前发展的重点。
据阳卫军等人研究发现[9]，无论是与含Cl化合物还是与含溴化合物配合使用，SbOCl 和Sb4O5Cl2的协同阻燃性能都优于超细Sb2O3，其中SbOCl的阻燃效果最好。
添加SbOCl 和Sb4O5Cl2的高聚物的发烟量比添加微细Sb2O3的发烟量低。
阻燃机理
气相和凝聚相阻燃机理
张铁江.常见阻燃剂的阻燃机理[J].化学工程与装备,2009年 第10期 杨栋梁.含卤素的阻燃剂（一）[J].《印染》,1999,8:43-45
阻燃机理
• 阻燃机理：
– 气相阻燃
O2 气相燃烧区 • 抑制促进燃烧反应链增长的自由基 而发挥阻燃功能的属气相阻燃
– 凝聚相阻燃
• 在固相中延缓或阻止高聚物热分解 起阻燃作用的属凝聚相阻燃
– 中断热交换阻燃
将聚合物燃烧产生的部分热量带走 而导致的阻燃，则属于中断热交换 机理类的阻燃
凝聚相反应区
阻燃都是十分复杂的过程，实际上很多阻燃体系同时以几种阻燃机理起作用。
气相阻燃机理 杨栋梁.含卤素的阻燃剂（一）[J].《印染》,1999,8:43-45 倪子璀.卤系阻燃剂阻燃机理的探讨及应用[J].《广东化工》,2003年03 期
含卤阻燃剂
• 含卤阻燃物主要是有机卤素化合物，其机理同前。 气相阻燃 还有一部分是无机盐类：六氟钛酸钾和六氟锆酸钾
在钛盐或锆盐处理时，添加一些四卤代邻苯二 甲酸酐(如四溴或氯代邻苯二甲酸酐，TBPA )则可 明显地提高其阻燃性能。 单独使用这些无机盐做阻燃剂时，主要在凝聚 相阻燃 添加TBPA后，主要在气相阻燃
气相和凝聚相阻燃机理 杨丽,周逸潇,韩新宇等.阻燃剂阻燃机理的探讨[J].《天津化工》2010年01 期
有机卤素化合物
• 阻燃机理 （1）初始受热的状态下，卤系阻燃剂发生热分解，吸收部 分热量，以达到冷却降温的目的； （2）释放出不燃气体HX，它们的比重大于空气，排走了空 气，形成屏障，使聚合材料的燃烧速度减缓或使燃烧熄灭， 起到气相屏蔽的阻燃效果。 （3）卤系阻燃剂在燃烧温度下分解出HX，与燃烧链反应生 成的HO· 发生反应，产生低能量的卤系自由基X· 和H2O， X· 与烃类反应再产生HX。如此循环就起到终止链锁反应 的作用。 （4）其反应烧着的聚合物产生滴淌现象，从而带走一部分 的火焰，等于切断部分热源，达到阻燃的目的。
十溴二苯乙烷阻燃机理
十溴二苯乙烷阻燃机理十溴二苯乙烷（Decabromodiphenyl ethane，DBDPE）是一种常见的溴系阻燃剂，广泛应用于各种聚合物材料中，如塑料、橡胶、涂料等。
它具有优异的阻燃性能，能有效提高材料的燃烧性能，延长其自熄时间，降低燃烧速率，减少烟雾和有毒气体的释放。
十溴二苯乙烷的阻燃机理主要包括以下几个方面：1. 自由基捕获：在高温下，聚合物材料中的氢原子容易脱离，形成自由基。
这些自由基具有很高的活性，能够与氧气反应生成火焰。
十溴二苯乙烷具有很强的自由基捕获能力，能够与自由基发生化学反应，生成稳定的化合物，从而抑制火焰的蔓延。
2. 隔离作用：十溴二苯乙烷在聚合物材料中具有良好的相容性和分散性，能够均匀地分布在材料中。
当材料受到热源的作用时，十溴二苯乙烷能够迅速迁移到材料表面，形成一层保护膜。
这层保护膜能够阻止热量和氧气向材料内部传递，从而延缓材料的燃烧过程。
3. 隔热作用：十溴二苯乙烷具有较高的熔点和玻璃化转变温度，能够在高温下保持固态。
当材料受到热源的作用时，十溴二苯乙烷能够迅速熔化，形成一层隔热层。
这层隔热层能够有效地阻止热量向材料内部传递，降低材料的燃烧速率。
4. 气体稀释作用：十溴二苯乙烷在受热分解过程中，能够释放出大量的惰性气体，如溴化氢、溴气等。
这些惰性气体能够稀释材料周围的氧气浓度，降低火焰的燃烧速率。
同时，这些惰性气体还能够吸收大量的热量，降低火焰的温度，从而抑制火焰的蔓延。
5. 炭层形成作用：在十溴二苯乙烷的阻燃过程中，聚合物材料表面的炭层形成起着关键作用。
炭层能够有效地阻止热量和氧气向材料内部传递，降低材料的燃烧速率。
同时，炭层还能够吸收大量的热量，降低火焰的温度，从而抑制火焰的蔓延。
十溴二苯乙烷能够促进炭层的形成，提高炭层的质量和厚度，从而提高材料的阻燃性能。
6. 协同作用：在实际的阻燃过程中，十溴二苯乙烷往往与其他阻燃剂一起使用，以发挥协同效应。
这些阻燃剂之间可以相互促进，提高阻燃效果。
乙氧基五氟环三磷腈阻燃机理
乙氧基五氟环三磷腈阻燃机理
乙氧基五氟环三磷腈（ET-FPC）是一种新型的含氟功能化阻燃剂，具有较高的阻燃性能和热稳定性。
其阻燃机理主要体现在以下几个方面：
1. 水解释放水溶解热：ET-FPC中的氟原子与氨气反应生成氟化氢（HF），HF能够与水分子反应生成水溶解热，这种水解反应释放的水溶解热可以降低物质的燃烧温度。
2. 水蒸气稀释效应：ET-FPC在高温下分解生成的氟化氢能够与空气中的水蒸气反应生成氟化物，同时释放出水蒸气。
由于水蒸气具有良好的稀释性能，可以有效稀释可燃气体，降低可燃性。
3. 气相凋灭效应：ET-FPC分解产生的氟化物能够与燃烧反应中生成的自由基发生反应，减少或消耗自由基，从而中断燃烧链反应，有效抑制火焰蔓延。
4. 气相抑制效应：ET-FPC分解生成的气体产品，如氟化氢和二氧化碳，可以阻碍氧气与燃烧物质接触，降低氧浓度，减小可燃气体的浓度，从而减缓燃烧速率。
5. 凝固剂效应：ET-FPC分解生成的磷氧化物可以与燃烧反应中的碳生成磷酸盐，形成炭燃灼物的保护层，阻止炭燃灼物进一步燃烧，避免燃烧的蔓延。
综上所述，乙氧基五氟环三磷腈的阻燃机理主要包括水解释放
水溶解热、水蒸气稀释效应、气相凋灭效应、气相抑制效应和凝固剂效应等多方面因素的协同作用。
阻燃剂归纳
.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.磷系在咼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H20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H0.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。
常见阻燃剂的阻燃机理
114常见阻燃剂的阻燃机理张铁江（武汉科技学院化工学院，湖北武汉 430073）摘要：本文从物质燃烧的条件出发，深入浅出从两个方面阐述了阻燃机理，一是阻燃剂的作用机理，其中包括化学法和物理法；二是常见阻燃剂的阻燃机理，主要阐述了无机阻燃剂、卤化磷系阻燃剂、有机磷阻燃剂的阻燃机理和协同作用机理。
目前关于阻燃机理仅知其一二，还远远不够。
只有机理方面的研究透彻了，阻燃剂和阻燃材料的开发才有针对性和目的性，达到“阻燃设计”的目的。
关键词：阻燃剂；阻燃机理；自由基；链锁反应；隔离膜物质燃烧需要三个条件：（1）必须有可燃物；（2）必须与助燃性气体（最常见也是最主要的就是氧气，下同）接触；（3）温度达到可燃物的着火点。
这三个条件缺一不可。
聚合物的燃烧反应是自由基链锁反应。
聚合物的阻燃所采取的措施就是基于上述原理。
选择阻燃剂也正是从以上这些方面来考虑的。
1 阻燃剂的作用机理1.1 化学法1.1.1 可燃性的高分子变性通过阻燃剂参与聚合反应使本来有可燃性的高分子变成不可燃的（或是可燃性极差的）高分子。
主要手段是交联、接枝和大分子量化。
1.1.2 终止自由基链锁反应等途径达到阻燃或减缓燃烧的作用聚合物燃烧过程中产生的高能量自由基促进气相燃烧反应，阻燃剂通过捕获并消灭这些自由基切断自由基链锁反应就可以控制燃烧进而达到阻燃的目的。
1.2 物理法主要通过冷却、稀释或形成绝热层而达到阻燃的目的。
1.2.1 隔离膜机理高温下阻燃剂可以在聚合物表面形成一层隔离层使可燃物与空气隔绝从而切断可燃物必须的助燃源（主要指空气中的氧气），这个隔离层同时有可能起到阻止热传递的作用。
形成隔离膜的方式有：（1）利用阻燃剂热降解产物促进聚合物表面迅速脱水炭化进而形成炭化层。
由于单质炭不产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧，因此具有阻燃保护效果；（2）某些阻燃剂在燃烧温度下分解成不挥发的玻璃状物质包覆在聚合物表面，这种致密的保护层起到了隔离膜的作用。
1.2.2 冷却机理阻燃剂在阻燃过程中发生脱水、相变、分解或其它吸热过程，降低聚合物表面和燃烧区域的温度致使温度下降到聚合物的着火点以下，从而起到阻燃的效果。
阻燃剂的阻燃机理
阻燃剂的阻燃机理1阻燃剂的阻燃机理阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、掩盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等[2]。
多数阻燃剂是通过若干机理共同作用实现阻燃目的。
1.1吸热作用任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的，假如能在较短的时间汲取火源所放出的一部分热量，那么火焰温度就会降低，辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应就会得到肯定程度的抑制。
在高温条件下，阻燃剂发生了猛烈的吸热反应，汲取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，阻拦燃烧的扩散。
Al（OH）3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容，使其在实现热分解温度前汲取更多的热量，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，提高其自身的阻燃本领。
1.2掩盖作用在可燃料子中加入阻燃剂后，阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫掩盖层，隔绝O2，具有隔热、隔氧、阻拦可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃目的。
如有机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拦聚合物进一步热解，另一方面能阻拦其内部的热分解产生物进入气相参加燃烧过程。
1.3抑制链反应依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，捕获燃烧反应中的自由基，从而阻拦火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至停止。
如含卤阻燃剂，它的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近，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，卤素便能够捕获燃烧反应中的自由基，从而阻拦火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至停止。
1.4不燃气体窒息作用阻燃剂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，阻拦燃烧的连续进行，实现阻燃的作用。
阻燃机理
塑料阻燃综述之三：阻燃剂的分类及其阻燃机理阻燃剂是一种能阻止有机物燃烧、减低燃烧速度或提高着火点的一种物质.用以提高材料抗燃性，即阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。
阻燃剂主要用于阻燃合成和天然高分子材料（包括塑料，橡胶，纤维，木材，纸张，涂料等，但主要是塑料）。
阻燃剂分为反应型与添加型。
目前常用的阻燃剂产品均为添加型阻燃剂，其分类是按阻燃剂自身的化学组成来进行。
一.分类及机理1.卤系阻燃剂卤系阻燃剂也称含卤素阻燃剂，顾名思义卤系阻燃剂均含有卤族元素，主要是氯和溴。
卤系阻燃剂有着良好的阻燃效果，但其生产过程污染大，燃烧时发烟量大、有毒，产生腐蚀性气体，且使阻燃基材的抗紫外线稳定性下降，现基本属于禁止使用的淘汰产品。
含氯阻燃剂的代表是氯化石蜡，品种有42型、52型氯化石蜡,还有少量的70型氯化石蜡，其产量占我国阻燃剂总产量的69%。
含溴阻燃剂的代表是十溴二苯醚 (DBDPO)，还有六溴醚、八溴醚、聚2,6-二溴苯醚、四溴双酚A等。
卤系阻燃剂主要是通过气相阻燃发挥作用的。
气相阻燃是指在气相中进行的阻燃作用。
众所周知，材料热裂解时产生可与大气中的氧反应的物质，形成H2-O2系统，并可通过下述链支化反应使燃烧传播。
·H + O2→·OH+O··O + H2→·OH+H·但主要的放热反应为：·OH + CO→CO2+H·为了减弱或终止燃烧，应阻止上述链支化反应。
卤素阻燃剂的阻燃效应，首先就是通过在气相中抑制链支化反应实现的。
如果卤素阻燃剂中不含氢，通常是先在受热时分解出卤原子;如果含有氢，则通常是先分解出卤化氢。
MX→M·+X·MX→HX+M′·上述两反应式中的M·或M′·表示阻燃分子释放出X或HX后的剩余部分。
另外，反应生成的卤原子可与可燃物反应，生成卤化氢。
RH+X·→HX+R·真正影响链支化的阻燃剂是卤化氢，它能捕获高性能的H·及OH·,而生成活性较低的X·,致使燃烧减慢或终止。
阻燃剂
阻燃剂的研究现状及发展前景【摘要】本文通过对阻燃剂相关文章的查阅，介绍了阻燃剂的分类和几种阻燃剂的阻燃原理，介绍了近几年阻燃剂的发展现状，通过对几种常见阻燃剂的利与弊的分析，对阻燃剂的发展做出了预测和展望。
【关键词】阻燃剂阻燃原理发展前景前言:随着工业技术的发展，各种合成材料被广泛的应用于日常生活、生产和社会建设的各个行业与领域，在国民经济建设中发挥着巨大作用。
但是合成材料一般易燃，为了解决这一问题，阻燃剂应运而生。
一、阻燃剂的分类和原理阻燃剂又称堆燃剂、耐火剂或防火剂，是一类以物理方式或化学方式在固相、液相或气相中发挥作用（如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应等）在燃烧过程的某个特定阶段如加热、分解、引燃或火焰的扩张阶段抑制甚至中断燃烧过程，从而赋予易燃聚合物难燃性、自熄性和消烟性的功能性助剂。
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聚合物混配，加工方便，适应面广，是阻燃剂的主体；反应型阻燃剂常作为单体键合到集合物链中，对制品性能影响小且阻燃效果持久。
按有效元素分类，添加型阻燃剂主要包括磷系、卤系、膨胀型、硅氧烷类等。
放映型阻燃剂多我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。
1 磷系阻燃剂：根据其使用的特性，磷系阻燃剂添加包含两种。
物理方法：在高分子材料混入或涂覆阻燃剂，以减少可燃材料的比例，这样可用阻燃剂将材料与氧化剂、热源隔开，以保护材料，以及覆盖在可燃材料表面；化学方法：用具有活性官能团的阻燃剂与可燃材料表面进行枝接反应，以获得阻燃效果。
目前，磷系阻燃剂的阻燃机理主要有以下几种。
1.1成碳机理磷系阻燃剂受热分解产生有吸水或脱水效果的强酸（如聚磷酸和焦磷酸等），主要作用是促进多羟基化合物脱水炭化，形成具有一定厚度的不易燃烧的碳层，将可燃材料与氧化剂、热源隔开，阻止物质和热量的传递，以阻断燃烧的进行。
1.2连锁反应阻止机理（热机理）以阻燃剂的热分解产生的气体为催化剂，与可燃材料热解产生的可燃性气体，从而中断可燃性气体的连锁反应。
次磷酸铝阻燃机理
次磷酸铝阻燃机理
次磷酸铝是一种重要的阻燃剂，广泛应用于多种材料中，其阻燃机理主要包括以下几个方面：
1.凝聚相成碳：次磷酸铝在高温下分解，生成磷酸类化合物，进一步脱水形成致密炭层。
这种炭层有效地阻隔了物质和能量的传递，从而阻止了火焰的蔓延。
2.气相阻燃：次磷酸铝燃烧时产生的PO自由基能够捕捉助燃的HO自由基，从而在气相中发挥阻燃作用。
这种作用机制有效地降低了火焰的氧化反应速率，进一步抑制了燃烧。
3.磷氮协同阻燃：次磷酸铝中的磷和氮元素在燃烧时相互作用，形成保护层，抑制火焰传播。
这种保护层不仅能够隔绝氧气，还能够降低热传导和热辐射，从而有效地阻止了火焰的蔓延。
4.隔热、隔氧：次磷酸铝阻燃剂玻璃状化合物覆盖在基材表面，起到隔热、隔氧的效果。
这种覆盖层能够降低基材表面的热传导和热辐射，同时隔绝了氧气，从而有效地阻止了火焰的蔓延。
综上所述，次磷酸铝的阻燃机理主要包括凝聚相成碳、气相阻燃、磷氮协同阻燃以及隔热、隔氧等几个方面。
这些作用机制共同协作，使得次磷酸铝成为一种高效、环保的阻燃剂。
硼酸锌阻燃机理
硼酸锌阻燃机理
硼酸锌是一种常用的无卤阻燃剂，其阻燃机理主要包括以下几个方面：
1. 发生互穿效应：硼酸锌中的锌元素可以促使有机聚合物分子链发生交联和互穿，从而增加其热稳定性和热分解能力，延缓材料燃烧过程。
2. 发生酸碱中和反应：硼酸锌可以与燃烧过程中产生的酸性气体（如HCl）进行中和反应，降低燃烧产物中的酸性成分含量，减小对材料的腐蚀性和燃烧性。
3. 灭燃作用：硼酸锌本身具有一定的灭燃作用，可以吸收燃烧过程中的热量，稀释燃烧源和可燃气体，降低温度和浓度，从而抑制燃烧反应的进行。
4. 形成阻燃层：硼酸锌在燃烧过程中会形成一层稳定的阻燃层，覆盖在材料表面，可以防止火焰传播和氧气接触，减缓燃烧速度和烟雾的产生。
总体来说，硼酸锌阻燃机理是通过物理和化学相结合的方式来实现阻燃效果，通过改变材料的热稳定性、燃烧产物性质和火焰传播途径等来抑制火灾的发生和蔓延。