无机膨胀型抑烟阻燃剂
硼酸锌
电缆料专用超细硼酸锌
1、基本性质
硼酸锌的分子式为（2ZnO·3B2O3·3.5H2O），也称水合硼酸锌，分子量434.75。
它是一种无毒、无味、无臭的白色粉末，相对密度2.67，熔点980o C，不溶于乙醇、正丁醇和丙酮，易溶于盐酸、硫酸和亚砜。
折射率为1.58~1.59，在冷水中溶解性极低，在热水中可缓慢溶解形成含1%的溶液，在300o C下长时间加热，仅失去0.7的结晶水，加热至300o C以上时，失去全部结晶水。
2、质量标准
3、应用
硼酸锌是一种环保型的无机阻燃剂，具有抑烟、无毒、廉价等优点，应用非常普遍，常作为三氧化二锑的代用品。
可广泛用于PVC、PBT、PET、PA、PP、PE、PPO等塑料中，在无卤阻燃EVA电缆料、PE、环氧树脂、丙烯酸酯和合成橡胶中，硼酸锌与氢氧化铝间也存在协效作用。
在用作电缆料的含硅聚合物中，硼酸锌本身即可用作阻燃也作
抑烟剂。
硼酸锌的另一个特点是它对很多聚合物的强度、伸长率及热老化性能没什么影响。
4.包装及贮存：
25kg内衬塑料袋，外用编织袋，贮存于阴凉干燥处。
简述膨胀型阻燃剂的现状
实验表明，阻燃剂必须与高聚物类型相匹配，才能有效地 发挥其阻燃功效，这种匹配特性包括其热行为、受热条件下形 成的物种及其它。
3 重要的膨胀型阻燃剂
表 1 高聚物所能承受的外部火焰温度与其表面焦炭层厚度关系表
焦炭层厚度（mm）
0.1
承受温度（℃）
342
1.0
2.7
10
743
1500
4600
1.2 膨胀型阻燃剂有三个基本要素
膨胀型阻燃剂有三个基本要素，即酸源、炭源和气源。
1.2.1 炭 源
炭源也叫成炭剂，它是形成泡沫炭化层的基础，主要是一 些含碳量高的多羟基化合物，如淀粉、蔗糖、糊精、季戊四醇、乙 二醇、酚醛树脂等。炭源在脱水剂和发泡剂的联合作用下，形成 具有多孔结构的炭质泡沫层。炭源和发泡剂则是协效剂膨胀型 阻燃剂主要碳源（成炭剂）、气源（发泡剂）组成。
引言
随着国民经济的不断发展，火灾的发生频率越来越高，造 成了极大的损失。随着科技的发展，有机材料得了广泛的应用， 新的阻燃剂层出不穷。在众多的阻燃剂品种中，膨胀性阻燃剂 具有阻燃效果好，用量少等优点，受到了人们的青睐。当添加了 膨胀阻燃剂的材料体系与火焰或其它点燃接触时，体系表面温 度超过 300℃时，阻燃剂通过化学反应在火焰与可燃基材之间 形成稳定的泡沫状炭层。膨胀型复合阻燃剂，具有阻燃效果好、 低烟、低毒、添加量少等优点，逐渐受到人们的关注，近几年来， 成为了消防材料研究最为活跃的领域之一。
表 4 性能表
ห้องสมุดไป่ตู้
外观 磷含量（%） 氮含量×100 堆积密度（kg·m-3）
膨胀型阻燃剂的阻燃机理
膨胀型阻燃剂的阻燃机理
膨胀型阻燃剂是一种常用于聚合物材料中的阻燃添加剂，其阻燃机理主要涉及以下几个方面：
膨胀作用：
膨胀型阻燃剂在受热条件下会发生膨胀反应，产生大量气体。
这些气体可以隔离氧气，降低聚合物与火源之间的接触，减少燃烧反应的发生。
热分解作用：
膨胀型阻燃剂在高温下会发生热分解反应，产生具有阻燃效果的气体和炭化物。
这些产物可以在燃烧过程中吸收热量，降低燃烧反应的温度，减缓火势的蔓延。
碱金属盐的催化作用：
膨胀型阻燃剂中通常含有碱金属盐，如氢氧化铝、磷酸铵等。
这些盐类在高温下可以催化燃烧反应中的焦炭生成，形成炭化层，隔离燃烧反应，起到阻燃的作用。
充填作用：
膨胀型阻燃剂可以作为填料填充在聚合物材料中，增加材料的密度，降低热传导和气体扩散速度。
这种充填作用可以有效减缓燃烧反应的传播速度。
综合上述机理，膨胀型阻燃剂通过膨胀作用、热分解作用、碱金属盐的催化作用和充填作用等多种方式，协同作用来减缓燃烧反应的发展和蔓延，提供阻燃保护。
这种阻燃机理有助于降低聚合物材料的燃烧速率和火灾危险性，提高材料的阻燃性能。
膨胀型阻燃剂
（） ２ 絮凝脱色剂 ｗＹ对酸性染料有很好的絮凝脱 色作用 ， 脱色率在 ９ ％ 以上。既可 以单独使用 ， ６ 也可
以与少量聚合铝铁或 Ｐ Ｍ类混凝剂复合使用 ， Ａ 复配后 混复配试验， 通过筛选试验 ， 在絮凝脱色剂 ｗＹ使用时 能提高对酸性染料的脱色效率和絮凝沉降速度。 加人少 量 Ｐ Ｍ或 聚 合 铝铁 ， 以 明显 提 高沉 降 速 度 ， Ａ 可 （） ３ 毛纺 厂 调 节 池 废 水 一般 偏 酸 性 ， 用 絮凝 脱 使 达 到与其它絮凝 剂 相 同 的沉 降速 度 ， 同时 絮凝 脱 色 效 色剂 Ｗ Ｙ不需要调节废水 ｐ Ｈ值， 或只需要进行微调 果也 有所提高 ， 色率可 以达到 ９％左 右 （ 表 ３ 。 脱 ９ 见 ） 就可 以直接进行 絮凝 脱色 ， 以絮 凝脱 色 剂 ｗＹ 比较 所
滴 脱色率 絮凝时 脱色率 絮凝时 脱色率 絮凝时
问／ ｈ
３５ ． ３０ ． ３０ ． ３Ｏ ． ３Ｏ ． ３０ ．
间 ／ ｈ
１Ｏ ． １０ ． １Ｏ ． １０ ． １Ｏ ． １０ ．
／ ％
９ ７ ８． ９ ５ ８． ９ ． ９２ ９ ． ８７ ９ ． ８２ ９ ． ８５
果， 采用磷 一氮协 同阻燃。 膨胀 型阻燃剂（Ｆ ） ＩＲ 是一种 以氮 、 为主要组成 的复合阻 磷 燃剂 ， 它不含卤素 ， 也不采用氧化锑作为协效剂 ， 该类阻燃剂在
炭层 ， 它是一个多相 系统 ， 有 固体 和液体 和气态产物。炭层 含 阻燃性质主要体现在 ： 使热难 于穿 透凝聚相 ， 阻止 氧气进入 燃
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五、磷酸盐类阻燃剂(膨胀型阻燃剂)共18页
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H2N
N
NH2
三聚氰胺-
半正磷酸
• 也称密胺，为氮系阻燃剂，理论氮含量为66.64%， • 无色晶体，无臭无味，熔点357oC,受热易升华，不溶于水、乙二醇等， • 分解放出大量的热，和含氮气体，有利于聚合物成碳，
五、磷酸盐类阻燃剂（膨胀型阻燃剂）
• 2、三聚氰胺及其盐 • 聚磷酸三聚氰胺（MPP） • 属于磷—氮系膨胀性阻燃剂，含磷15%，含氮40.7%
五、磷酸盐类阻燃剂（膨胀型阻燃剂）
• 2、三聚氰胺及其盐 • 三聚氰胺
三聚氰胺
H2N
NN
H2N
N
NH2
H2N
N
N H4P2O7
H2N
N
NH2
三聚氰胺焦磷酸
三聚氰胺-异氰尿酸
NH2 N
OH N
H2N
N
HN
O
N NH2
N OH
H2N
H2N
N
N H3PO4
N
N 1/2.H3PO4
H2N
N
NH2
三聚氰胺— —正磷酸
+ 2H 3PO 4
3 Z nO
+ Z3n(P4O )2.22H O
H2O
+ 3Zn4SO 2N3P aO 4
+ Z3n(P4O )2
3 N2S a O 4
磷酸锌（磷酸铝）不仅是优良的阻燃剂，同时又是防腐蚀颜料，在涂 料工业中广泛应用
五、磷酸盐类阻燃剂（膨胀型阻燃剂）
• 4、磷—氮系单质阻燃体系
• 是集酸源-碳源-气源三源或其中两源于同一分子结构中，有少量工业 品，大多在试用阶段
膨胀型阻燃剂及应用
膨胀型阻燃剂及应用膨胀型阻燃剂是一种能够在高温下膨胀产生阻隔效果的化学物质。
它主要由含氮的化合物组成，当受到高温作用时，化合物会分解产生气体，并且在分解过程中产生大量的灰炭，从而形成一层膨胀隔热层，阻止火焰蔓延。
膨胀型阻燃剂具有以下多种特点：首先，膨胀型阻燃剂的分解过程产生的气体能够使它膨胀成为多孔的泡沫状物质，并且这种物质具有较低的热导率，能够有效隔热。
其次，膨胀型阻燃剂产生的灰炭可以形成一层致密的隔热层，能够阻挡热量的传导和辐射，从而减缓火势的蔓延。
此外，膨胀型阻燃剂还具有绝热性能，它能够吸收空气中的热量，从而将火焰附近的温度降低。
最后，膨胀型阻燃剂还具有多孔结构，能够有效地吸附和排出有害气体，减少有毒物质的释放，保护环境和人体健康。
1.建筑材料：膨胀型阻燃剂被广泛应用于各种建筑材料中，如木材、塑料、绝缘材料等。
在火灾发生时，阻燃剂会迅速膨胀，形成一层隔热层，防止火势蔓延并保护建筑结构。
2.电子电器：许多电子产品和电器设备中都含有阻燃剂。
例如，手机、电视、电脑等设备的外壳通常都采用阻燃材料，以防止高温或电火花引起的火灾。
3.输电线缆：输电线缆中的阻燃剂起到防止电火花引起火灾的作用。
膨胀型阻燃剂在电火花产生时能够迅速膨胀，形成一层隔热层，防止火焰传播。
4.航空航天领域：在航空航天领域，因为飞行器在高温高速环境下飞行，所以使用阻燃剂尤为重要。
膨胀型阻燃剂被广泛应用于飞机内饰、燃料箱和发动机罩等部件中，以提高航空器的火灾安全性能。
综上所述，膨胀型阻燃剂是一种能够在高温下膨胀产生阻隔效果的化学物质，它在防止火焰蔓延、防止热量传导和辐射方面具有独特的优势。
它的应用领域广泛，包括建筑材料、电子电器、输电线缆和航空航天等领域。
通过使用膨胀型阻燃剂，可以提高材料和设备的抗火性能，降低火灾风险，保护生命财产安全。
膨胀型阻燃剂
膨胀型阻燃剂Spinflam MF82/PE和MF82/PP
Spinflame MF-82是意大利Montedison公司销售 的膨胀型阻燃剂，其特点是与Exolit IFR系列相似。 ①阻燃效率高，用量低，能使火焰很快自熄，且 不产生滴落； ②低烟、低毒，不释出腐蚀性气体； ③不产生对人体细胞诱变物； ④不迁移至被阻燃材料表面； ⑤被阻燃材料密度低； ⑥对被阻燃材料的机械性能、电气性能、抗紫外 线能力及加工性能影响较小。
Phos-Chekp/40与Spinflam组成的 膨胀型阻燃剂
Phos-Chekp/40是美国Monsanto公司销售的一种 磷系阻燃剂的商品牌号，其主要成分是聚磷酸铵 （APP）。 Spinflam 可作为 Phos-Chekp/40的协效剂以一定 比例混配成膨胀型阻燃剂，以保持阻燃剂中合理 的阻燃元素比。以这种阻燃剂阻燃的高聚物，具 有优异的阻燃性能，特别是密度低，且原基材的 主要物理性能仅略有下降。此外，它们燃烧时生 成的有毒气体和腐蚀性气体量很小，烟密度甚低。
性能
Exolit IFR-10 Exolit IFR-11 流散性粉末 19
外观 磷含量%
流散性粉末 20
分解点/℃
密度/g.cm3 平均粒径/μm
＞240
1.7 12
＞240
1.7 14
热质量损失0%(325)、50%(540)
应用 Exolit-10可用于PE、PP、TPU、EPDM及EVA， Exolit IFR-11可用物PP。与以脂环族氯化物或 DBDPO阻燃的PP相比，以Exolit-10阻燃的PP具 有较高的氧指数和低得多的平均燃烧时间，而且 生烟量与未阻燃的PP不相上下。该阻燃剂对阻燃 材料的物理-机械性能及电气性能的影响与常用溴 系阻燃剂相仿，抗拉强度降低10-20%，抗弯强度 提高约35%，抗弯模量提高50-150%，冲击强度 只为未阻燃材料的50%。
滑石粉在膨胀型透明防火涂料中的协效阻燃和抑烟作用
第51卷第4期2020年4月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.51No.4Apr.2020滑石粉在膨胀型透明防火涂料中的协效阻燃和抑烟作用徐志胜，谢晓江，颜龙，周寰(中南大学防灾科学与安全技术研究所，湖南长沙，410075)摘要：为了提高透明防火涂料的阻燃和抑烟性能，将滑石粉(talc)与柔性磷酸酯(PPB)反应制备一系列新型磷酸酯接枝滑石粉阻燃剂(TPPBs)，再将其与甲醚化三聚氰胺甲醛树脂(MF)复配制备透明防火涂料，并对涂层的防火性能、热稳定性、生烟特性及炭层结构进行表征。
研究结果表明：滑石粉均匀分布在基材树脂中能使涂层保持较高的透明性，并有效增强防火涂料的热稳定性、阻燃和抑烟性能；PPB 与talc 以质量比95׃5复配所制备的涂层表现出最优异的阻燃和抑烟性能，其火焰传播比值和烟密度等级最低，分别为3.1和6.2%；滑石粉的加入能增强磷酸酯的交联反应，形成更多富含磷交联结构和芳香结构以提高涂层的热稳定性和成炭量，并生成更加致密和稳定的膨胀炭层，达到较好的协效阻燃和抑烟效果。
关键词：膨胀型透明防火涂料；滑石粉；阻燃性能；抑烟性能；协效作用中图分类号：X937文献标志码：A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2020）04-0912-10Synergistic effect of talc on flame retardancy and smoke suppression properties of transparent intumescent fire-retardantcoatingsXU Zhisheng,XIE Xiaojiang,YAN Long,ZHOU Huan(Institute of Disaster Prevention Science and Safety Technology,Central South University,Changsha 410075,China)Abstract:In order to improve the flame retardancy and smoke suppression properties of transparent intumescent fire-retardant coatings,a series of polyphosphate-modified talc(TPPBs)were synthesized by the reaction of flexible polyphosphate flame retardant(PPB)and different contents of talc.Then,the obtained TPPBs were mixed with melamine formaldehyde resin(MF)to prepare transparent intumescent fire-retardant coatings.The flame retardancy,thermal stability,smoke suppression properties and char structures of the coatings were intensively investigated.The results show that the uniform dispersion of talc can achieve a high level of transparency in the coatings,and greatly enhance the thermal stability,flame retardancy and smoke suppression properties of the coatings.When the mass ratio of PPB and talc is 95׃5,the obtained MTPPB3coating exhibits the best flameDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2020.04.006收稿日期：2019−09−26；修回日期：2019−12−14基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(51676210，51906261)；湖南省自然科学基金资助项目(2018JJ3668)；中南大学研究生自由探索创新项目(506021714)(Projects(51676210,51906261)supported by the National Natural Science Foundation of China;Project(2018JJ3668)supported by the Natural Science Foundation of Hunan Province;Project (506021714)supported by the Graduate Research and Innovation Program of Central South University)通信作者：颜龙，博士，副教授，硕士生导师，从事防火阻燃研究；E-mail ：****************第4期徐志胜，等：滑石粉在膨胀型透明防火涂料中的协效阻燃和抑烟作用retardancy and smoke suppression properties among the samples,presenting the lowest flame spread rating of3.1 and smoke density rating of6.2%.The addition of talc can promote to form more phosphorus-rich crosslinking structures and aromatic structures in the condensed phase that produce a more compact and thermally stable char layer against the fire,thus exhibiting excellent synergistic flame-retardant and smoke suppression effects.Key words:transparent intumescent fire-retardant coatings;talc;flame retardancy;smoke suppression;synergistic effect膨胀型透明防火涂料因其具有优异的防火隔热性能以及良好的装饰性能被广泛用于古建筑、现代建筑、文物保护及高档家具等领域的防火保护[1−3]。
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无机膨胀型抑烟阻燃剂LFire-20,200,600,1000
简介
LFire-20,200,600,1000是成都杰宝力环保技术有限公司为膨胀型防火涂料、膨胀型防火堵料、膨胀型防火密封胶、膨胀型阻火模块、防火胶带、沥青、PVC、CPE、TPV、TPR、交联聚乙烯（XPE）、氯丁橡胶、NBR、SBR、硅橡胶、丙烯酸酯乳液、聚氨酯泡沫、聚氨酯弹性体等研发的无卤环保阻燃剂，白色不溶于水，膨胀倍数高，250-550℃之间可以膨胀20-60倍，不产生氨氮，耐火性强，显著降低热释放速率和烟密度，具有良好阻燃效率，性价比优异。
特点
1.不溶于水，不会产生耐水性差和析出等问题。
2.粒径低至15微米仍然具有良好膨胀能力，有效提高材料阻燃等级。
3.颜色白，配色容易，提高产品美观度。
4.膨胀温度适宜，与大多数聚合物降解温度匹配，也满足膨胀型防火封堵材料
测试条件。
5.显著降低阻燃材料热释放速率和烟密度。
6.长期使用温度可高达180℃。
7.无卤无磷，有效提高材料耐温耐候性，符合国际最严格环保标准。
安全性
本品无毒，白鼠口服LD50>4000mg/kg。
如不慎进入眼睛，请立即用大量水清洗。
工作环境应避免扬尘。
包装、储存及运输
本品内包装采用PE薄膜袋，外包装采用纸塑复合袋，每袋25KG，储存运输过程中应注意防潮。