當前位置：
高分子材料具有很多優(yōu)越性能，廣泛應(yīng)用于電子、機械、化工、航空航天等領(lǐng)域。隨著人們對火災(zāi)防范意識的提高以及減災(zāi)防災(zāi)理念的增強，人們對材料的阻燃要求也越來越高，使阻燃劑的研制、生產(chǎn)及推廣得以迅速發(fā)展，阻燃劑的品種日趨增多，產(chǎn)量急劇上升。據(jù)粗略估計，全球65—70%的阻燃劑用于塑料，20%的用于橡膠。5%用于紡織品，3%用于涂料，2%用于紙張及木材。
阻燃劑，它是一種賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑，主要是針對高分子材料的阻燃設(shè)計的。
阻燃劑有多種類型，按使用方法分為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑。
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添加型阻燃劑是通過機械混合方法加入到聚合物中，使聚合物具有阻燃性。
目前添加型阻燃劑主要有有機阻燃劑和無機阻燃劑，鹵系阻燃劑（有機氯化物和有機溴化物）和非鹵阻燃劑。有機是以溴系、磷氮系、氮系和紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑，無機主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁，硅系等阻燃體系。
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反應(yīng)型阻燃劑則是作為一種單體參加聚合反應(yīng)，因此使聚合物本身含有阻燃成分。其優(yōu)點是對聚合物材料使用性能影響較小，阻燃性持久。
阻燃機理
Flame retarding mechanism
阻燃劑的作用機理比較復(fù)雜， 尚未十分明了。
一般認為， 鹵素化合物遇火受熱發(fā)生分解反應(yīng)， 分解出的鹵素離子與高分子化合物反應(yīng)產(chǎn)生鹵化氫。后者與高分子化合物燃燒過程中大量增殖的活潑羥基游離基 (HO·)反應(yīng)，使其濃度降低，燃燒速度減慢，直到火焰熄滅。
鹵素中，溴的阻燃作用比氯大。含磷阻燃劑的作用在于它們?nèi)紵龝r形成偏磷酸，偏磷酸聚合成非常穩(wěn)定的多聚態(tài)， 成為塑料的保護層而將氧隔絕。
1.吸熱作用
任何燃燒在較短的時間所放出的熱量是有限的，如果能在較短的時間吸收火源所放出的一部分熱量，那么火焰溫度就會降低，輻射到燃燒表面和作用于將已經(jīng)氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會減少，燃燒反應(yīng)就會得到一定程度的抑制。
在高溫條件下，阻燃劑發(fā)生了強烈的吸熱反應(yīng)，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延。
Al(OH)3阻燃劑的阻燃機理就是通過提高聚合物的熱容，使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。這類阻燃劑充分發(fā)揮其結(jié)合水蒸汽時大量吸熱的特性，提高其自身的阻燃能力。
2.覆蓋作用
在可燃材料中加入阻燃劑后，阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層，隔絕氧氣，具有隔熱、隔氧、阻止可燃氣體向外逸出的作用，從而達到阻燃目的。
如有機磷類阻燃劑受熱時能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)更趨穩(wěn)定的交聯(lián)狀固體物質(zhì)或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進一步熱解，另一方面能阻止其內(nèi)部的熱分解產(chǎn)生物進入氣相參與燃燒過程。
3.抑制鏈反應(yīng)
根據(jù)燃燒的鏈反應(yīng)理論，維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區(qū)，捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，最終使燃燒反應(yīng)速度下降直至燃燒終止。
如含鹵阻燃劑，它的蒸發(fā)溫度和聚合物分解溫度相同或相近。當聚合物受熱分解時，阻燃劑也同時揮發(fā)出來。此時含鹵阻燃劑與熱分解產(chǎn)物同時處于氣相燃燒區(qū)，鹵素便能夠捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，干擾燃燒的鏈反應(yīng)進行。
4.不燃氣體窒息作用
阻燃劑受熱時分解出不燃氣體，將可燃物分解出來的可燃氣體的濃度沖淡到燃燒下限以下。同時也對燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續(xù)進行，達到阻燃的作用。
隨著人們對可燃材料阻燃的重視，阻燃劑已經(jīng)隨著高分子材料的廣泛應(yīng)用而得到了很大的發(fā)展。我國阻燃劑無論是在品種上還是在數(shù)量上都與發(fā)達國家存在差距，開發(fā)前景廣闊，應(yīng)該提高開發(fā)創(chuàng)新能力，推動阻燃劑工業(yè)朝著環(huán)保化、低毒化、高效化、多功能化的方向發(fā)展。
今后，阻燃劑的發(fā)展趨勢是無毒、無鹵、低煙、對環(huán)境沖擊最小且具有最佳阻燃性能的新型阻燃體系?？梢詳嘌?，阻燃劑在全球范圍內(nèi)將有一個蓬勃發(fā)展的前景。
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