阻燃剂知道多少？

阻燃剂，给予易燃聚合物阻燃功能添加剂，主要为聚合物阻燃设计；阻燃剂有多种类型，分为添加阻燃剂和反应阻燃剂。

添加型阻燃剂通过机械混合加入聚合物，使聚合物具有阻燃性， 目前，主要添加有机阻燃剂和无机阻燃剂， 卤素阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)和非卤素。

有机是以溴、磷氮、氮、红磷、化合物为代表的阻燃剂。无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、硅等阻燃系统。

反应阻燃剂作为单体参与聚合反应，因此聚合物本身含有阻燃成分。其优点是对聚合物材料的使用性能影响小，阻燃性持久。

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阻燃剂的作用机制

阻燃剂的作用机制比较复杂， 还不清楚。一般认为， 卤素化合物在火灾和发生分解反应， 卤素离子与聚合物化合物发生反应，产生卤化氢。后者与活性羟基游离基在聚合物化合物燃烧过程中大量增殖 (HO·)反应，降低浓度，减慢燃烧速度，直到火焰熄灭。

溴在卤素中比氯更阻燃。含磷阻燃剂的作用是在燃烧过程中形成偏磷酸，偏磷酸聚合成非常稳定的多聚态，成为塑料保护层，隔离氧气。

阻燃剂通过吸热、覆盖、抑制链反应、不燃气体窒息等多种机制发挥阻燃作用。大多数阻燃剂通过多种机制共同实现阻燃。

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阻燃剂分类

(1)分为卤系、有机磷系、卤磷系、氮系、硅系、铝镁系、钼系等。

(2)根据阻燃作用分为膨胀阻燃剂、成炭阻燃剂等；

(3)按化学结构分为无机阻燃剂、有机阻燃剂、聚合物阻燃剂等；

(4)根据阻燃剂与被阻燃材料的关系，可分为添加阻燃剂和反应阻燃剂，反应阻燃剂参与聚合物的化学反应。

卤系阻燃剂

卤素阻燃剂是世界上较大的有机阻燃剂之一。卤素阻燃剂主要用于电子和建筑业，约50~100种卤素阻燃剂覆盖了大多数市场需求。

卤素阻燃剂之所以受到人们的重视，主要是因为卤素阻燃剂具有较高的阻燃效率和适中的价格。其性能是其他阻燃剂难以比拟。此外，卤素阻燃剂种类繁多，应用范围广，因此受到人们的青睐。然而，卤素阻燃剂在热裂解或燃烧过程中产生更多的烟雾和腐蚀性气体，并受到二恶英问题的困扰。

电子/办公设备及建筑行业使用含卤阻燃剂80%以上，主要用于苯乙烯及其共聚物、热塑性工程塑料及环氧树脂。

含磷阻燃剂

含磷化合物可作为热塑性塑料、热固性塑料、织物、纸张、涂料和粘合剂的阻燃剂。这些阻燃剂包括红磷、水溶性无机磷酸盐、不溶性聚磷酸铵、有机磷酸盐和膦酸盐、氧化膦、氢弹烃基磷酸盐和溴芳烃基磷酸盐。

卤素阻燃剂虽然阻燃性高，但存在环境污染和毒性问题。磷阻燃剂是对苯乙烯、聚烯烃等几种聚合物非常有效的阻燃剂，二次污染小，因此阻燃剂引起了人们的关注。

磷酸铵类

磷酸一铵(MAP)和磷酸二铵(DAP)它仍然是纤维和织物、无纺布、纸张、木材和其他纤维素的有效阻燃剂。它们可以形成磷酸，使纤维素羟基酯化，产生的纤维素分解成碳，改变热降解过程，从而达到阻燃的目的。它们很容易溶解在水中，所以它们的阻燃性不能持它是目前膨胀阻燃剂的主要成分之一。

红磷

红磷是含氧聚合物等非常有效的阻燃剂PC，PET，P，PPE，它在欧洲被广泛用作尼龙部件的阻燃剂。由于红磷与大气中的水反应产生有毒的磷化氢，工业产品需要稳定处理和覆盖。

三羟基磷(膦)酸酯

三羟基磷聚酯高度填充（如氢化铝和碳酸钙）时，三羟基磷（膦）酸酯被用作稀释剂。它也作为卤化聚酯的辅助剂，不如氧化锑有效，但加工性好。不易挥发的三羟基磷酸酯包括三丁基磷酸酯、三辛基磷酸酯和三丁氧基乙基磷酸酯。

二甲基磷酸甲酯含磷量高达25%，是一种非常有效的阻燃剂。其高挥发性限制了其应用。适用于聚氨酯硬泡沫和高填充热固性树脂。它也被用作高填充热固性树脂中的粘度稀释剂。二乙基磷酸乙酯在氨基甲酸乙酯有发泡剂和胺催化剂的情况下相对稳定。

芳基磷酸酯

芳基磷酸酯主要用于工业PVC不燃增塑剂和乙酸纤维素作为工程塑料，如PPE，PC/ABS非卤阻燃剂合金。

烷基化磷酸三苯酯

芳基磷酸酯是液体，主要烷基化产物是由合成的异丙基酚或异丁基酚制成的。制备方法是先将苯酚烷基化，然后与磷酰氯反应。因此，烷基化三芳基磷酸酯是一种混合物。

磷酸三丁苯酯抗氧化性好，但增塑性差。磷酸甲三基二苯酯是PVC较有效的阻燃剂。但在欧洲也是较挥发性的。烷烃二芳基膦酸酯具有良好的增塑性PVC低温性能好，生烟量比三芳基膦酸酯少。

2-乙基己基二苯基磷酸酯

2-乙基己基二苯基磷酸酯已经美国食品药品管理局批准，可用于食品包装。异基二苯基磷酸酯可用于食品包装，因为它具有较长的烃基不易挥发PVC电缆，特别是高压电缆。

二聚体芳基磷酸酯挥发性低，连接基为间苯二酚、对苯二酚或双苯酚。它们用于热塑性塑料(如PPE，PC/ABS)。

改性聚苯醚(PPE)

改性聚苯醚(PPE)是PPE高抗冲聚苯乙烯(PS-HI)的掺混物。根据等级，一般含有55%~65%PS-HI。虽然磷酸酯不能使用PS-HI达到UL 94阻燃等级，但用于工业阻燃PPE并达到树脂UL 95 V-0级。磷酸盐产生的磷酸盐使PPE成炭达到阻燃的目的。工业阻燃剂为液态烷基化三芳膦酸酯或二烯酸酯。

三芳基膦酸酯

三芳基膦酸酯在加工过程中会挥发，导致应力断裂。使用不挥发的二磷酸酯可以减少应力断裂。双酚A是二磷酸酚的连接基团。

含卤磷酸酯

卤烷基磷酸酯主要用于聚氨酯硬泡沫产品。但热稳定性较差。然而，由于卤素磷酸酯的毒性，它已被欧盟和其他大多数国家禁止，中国也不推荐。

磷氧化物

磷氧化物水解稳定P—C它们的P含量高于芳基磷酸酯，因此是更有效的阻燃剂。二元醇和三元醇是聚氨酯和环氧树脂的活性阻燃剂。

磷化合物作为阻燃剂，可以抑制凝聚相中的自由基反应，也可以产生玻璃物质，直到传热和传质。有机磷阻燃剂被认为是替代卤阻燃剂较有前途的品种之一。

无机氢氧化物

无机氢氧化物是一种非常重要的阻燃剂。无机氢氧化物易于处理，相对无毒，无有毒腐蚀性气体，抑烟，比卤素和磷阻燃系统便宜。

这种阻燃剂可以通过适当的配方来满足各种要求。无机氢氧化铝是无机氢氧化物销量较高的阻燃剂，主要用于200年的加工温度℃以下合成橡胶、热固性树脂和热塑性塑料。考虑到盐水和磷阻燃剂的环境问题，无机氢氧化物阻燃剂的应用不断增加。

氢氧化铝(ATH)

氢氧化铝是应用较广泛的阻燃剂之一。它是一种相对密度为2的无毒、白浅白粉末.42、莫氏硬度为3.当温度加热到320以上时℃氢氧化铝因失水而损失34.6%。

加工温度低于氢氧化铝分解温度(190~230)℃)氢氧化铝是一种优良的阻燃材料，颗粒直径对热稳定性有影响。

氢氧化铝作为一种阻燃材料，用于弹性体、热固性树脂和热塑性塑料，也广泛应用于苯乙烯-丁二烯胶乳的生产，用于生产阻燃绝缘橡胶电缆、绝缘泡沫塑料、输送带和软管。可用于所有不饱和树脂，如层压天花板和墙壁，用于卫生间设备、装饰墙板、各种罩、汽车罩、卡车部件等，以及绝缘体和电子元件。还包括建筑工具等。

氢氧化镁

氢氧化镁是销量第二大无机氢氧化物阻燃剂。它是一种相对密度为2的白色至浅白色晶状体粉末.4，莫氏硬度3.0。加热至450℃因失水而减重30.9%(质量分数)。

加工温度为200~225℃热塑性塑料和热固性树脂。主要用于EVAC，PP及共混物、ABS含氟聚合物及其共混物PPE以及共混物、聚酰亚胺等。不能用于热塑性聚酯。氢氧化镁与氢氧化铝一起使用，以满足不同的使用要求。氢氧化镁也用于电线、电缆、框架、建筑多层板、管道、电器等部件。

硅化合物

硅化合物是一种新型的阻燃剂。它可以在不依赖卤素和磷的情况下发挥阻燃作用。较近关于硅阻燃剂的文章和专利已经成为一个新的热点。所有的硅都被用作阻燃剂研究。硅含有明显的阻燃作用，无论是作为聚合物的添加剂还是与聚合物的混合物。