阻燃劑概述

?????? 為了提高高分子材料的阻燃性，其主要用于諸如塑料，橡膠，纖維等的高分子材料，并且這些材料中的大多數(shù)是可燃的。 特別是必須將塑料應(yīng)用于運(yùn)輸，建筑，電氣設(shè)備，航空，太空飛行等材料，而這些材料迫切需要解決其耐燃性問(wèn)題。 阻燃劑主要是含有磷，鹵素，硼和銻等元素的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。 通常，根據(jù)使用方法，將阻燃劑分為反應(yīng)型和添加型兩種：反應(yīng)型阻燃劑與高分子發(fā)生合成反應(yīng)時(shí)作為一個(gè)組分存在，主要用于熱固性塑料 ; 添加的阻燃劑是在塑料加工中添加的，通常用于熱塑性塑料。

阻燃劑的應(yīng)用

1.溴化阻燃劑

? 溴系阻燃劑在加熱時(shí)會(huì)散發(fā)大量煙霧，并散發(fā)出腐蝕性氣體和某些有毒物質(zhì)，其應(yīng)用受到極大限制，但由于它們的分解溫度大多接近各種高聚合物的分解溫度，因此當(dāng)高聚合物分解時(shí)， 溴系阻燃劑也開(kāi)始分解，并且可以捕獲由高聚合物材料的降解反應(yīng)產(chǎn)生的自由基，從而延遲或終止燃燒的鏈反應(yīng)，并釋放出致密的耐火氣體HBr。 它覆蓋了材料的表面，充當(dāng)了抑制燃燒的氧氣屏障，并且添加量極少。

? 磷系阻燃劑具有阻燃和增塑雙重功能，因而備受重視，原料豐富，成本低廉。 它主要包括五種類型的磷酸酯，鹵磷酸酯，復(fù)合磷酸酯及其衍生物，多磷酸酯和紅磷。 然而，有機(jī)磷產(chǎn)品大多是油狀的，在加工過(guò)程中不容易添加到高聚合物中，因此廣泛用于聚氨酯泡沫，軟質(zhì)PVC，變壓器油，纖維素樹(shù)脂，天然和合成橡膠中。 大多數(shù)磷酸酯是液體，易揮發(fā)，與高聚合物的相容性差且應(yīng)用受限。 已經(jīng)研究出了一些具有良好熱穩(wěn)定性的磷酸酯齊聚物和具有較高摩爾質(zhì)量的含磷阻燃劑。

?
2.有機(jī)硅阻燃劑

? 基于有機(jī)硅的阻燃劑是無(wú)毒的，耐高溫和耐腐蝕的，并且是無(wú)鹵的阻燃劑，又具有良好的成碳型煙霧抑制劑。 目前，這種阻燃劑主要包括有硅樹(shù)脂阻燃劑和聚硅硼硅氧烷阻燃劑。 在添加到高分子材料中后，有機(jī)硅阻燃劑容易遷移到材料表面，形成有機(jī)硅阻燃劑薄層。 燃燒時(shí)，產(chǎn)生的Si-O鍵或Si-C鍵具有阻氧作用。 當(dāng)抑制高分子材料的分解時(shí)，它也防止燃燒產(chǎn)物的擴(kuò)散。 阻燃方法包括添加劑型和反應(yīng)型，后者是將含有特定基團(tuán)的聚硅氧烷鏈段嵌入一些聚合物中。 例如，將含環(huán)氧基的聚硅氧烷與環(huán)氧樹(shù)脂混合，并且通過(guò)固化，使高聚合物相中的硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9％以上，因此該材料具有優(yōu)異的阻燃性和高的成碳性。 另外，由于鹵素，磷和硅的協(xié)同阻燃作用，在將鹵素或磷引入到含硅阻燃劑中之后，鹵素和磷促進(jìn)了高溫下碳的形成，增加了碳層的熱穩(wěn)定性 ，使其阻燃性 效果更好。

3.氮系阻燃劑

? 氮系阻燃劑，主要是指三聚氰胺及其衍生物，可以單獨(dú)使用或與其他材料組合使用。 該阻燃劑具有無(wú)鹵，低毒，無(wú)腐蝕，對(duì)熱和紫外線穩(wěn)定，阻燃效率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。 氮系阻燃劑經(jīng)熱分解后，容易釋放出氨，氮等不燃性氣體，從而達(dá)到阻燃的目的。 氮基阻燃劑也是三聚氰胺的氰尿酸鹽，磷酸鹽，硼酸鹽，胍鹽或雙氰胺鹽。開(kāi)發(fā)的M系列阻燃劑廣泛用于熱塑性塑料和熱固性塑料領(lǐng)域； 雙氰胺主要用于制造胍鹽阻燃劑，可代替三聚氰胺或與三聚氰胺結(jié)合使用。 歐洲專利報(bào)道，雙氰胺按比例混合，并且5％的添加量可以使聚酰胺達(dá)到UL94V-0級(jí)的阻燃效果，且阻燃劑對(duì)材料的撕裂強(qiáng)度影響很小。 在尼龍6，尼龍66或它們的混合物中，添加了10％MCA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以達(dá)到UL94 V-0阻燃標(biāo)準(zhǔn)。

4.無(wú)機(jī)阻燃劑

? 無(wú)機(jī)阻燃劑是無(wú)鹵阻燃劑的重要發(fā)展方向。 目前，Al（OH）3和Mg（OH）2阻燃劑更加成熟，并具有一定的市場(chǎng)份額。 阻燃劑理主要是通過(guò)在達(dá)到熱分解溫度時(shí)迅速分解，吸熱和冷卻并釋放水蒸氣來(lái)降低系統(tǒng)溫度，水蒸氣稀釋可燃?xì)怏w以達(dá)到阻燃效果。 大量使用無(wú)機(jī)阻燃劑，這可能導(dǎo)致聚合物的物理和機(jī)械性能發(fā)生變化。 為了改善這些缺陷，將無(wú)機(jī)阻燃劑微粉化并進(jìn)行了表面活化。 前者允許其均勻地分散在高聚合物中，并且在本體相中阻燃效果均勻，從而減少了阻燃劑的量。 后者通過(guò)表面改性劑（硬脂酸鈉或油酸鈉）改善了無(wú)機(jī)阻燃劑與高聚合物之間的粘附力和界面親和力，提高了相容性并保持了機(jī)械強(qiáng)度， 從而阻燃材料的添加量減少了。