阻燃剂阻燃原理分析
- 发布时间：2019-05-14 05-14 16:58 作者：康阜新材料
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通过在合成树脂或塑料中，加入一定比例的某种阻燃剂，便可大大提高塑料制品的阻燃性能。所谓阻燃剂是一类能阻止塑料等高分子材料被引燃或抑制火焰扩散的塑料助剂。阻燃技术的目的是使可燃材料具有阻燃抗燃的性能，在一定条件下使塑料不容易燃烧或者能够自熄的过程。
塑料阻燃剂的阻燃原理：
1、产生一种能窒熄火焰的气体。例如三氧化二锑，它在PVC中遇到因燃烧产生HCL时能与之反应生成一种窒熄性气体，即锑的氮氧化物，从而起到阻燃的效果。
2、吸收燃烧时产生的热量，起冷却、减慢燃烧速率的作用。例如氢氧化铝，它分子中所含化学结合水的比例高达34%，这种结合水在大多数塑料的加工温度下保持稳定，但超过200℃时开始分解，释放出水蒸汽。而且每分解一克分子氢氧化铝，要吸收36千卡热量。
3、提供一层与氧气隔绝的隔离层，因隔绝了氧气而自熄，如磷酸酯类阻燃剂燃烧时生成的磷化物即是隔氧的隔离层。
4、生成可与塑料起反应的游离基，它们与塑料的反应产物能起阻燃作用。
阻燃剂的种类
阻燃剂种类繁多，可分为﹕有机阻燃剂和无机阻燃剂。
具代表性的阻燃剂是氯系、溴系、磷系及氢氧化铝、氢氧化镁等。
有机阻燃剂
有机阻燃剂，主要有三大类：
一是氯系阻燃剂：以含氯量较高的氯化石蜡如氯蜡－52和氯蜡－40。目前氯系阻燃剂正朝着无污染、高纯度、高热稳定性、高含氯量方向发展，其代表产品是氯蜡－70。氯化石蜡主要用于聚氯乙烯制品的阻燃。
二是溴系阻燃剂：大多在200℃～300℃下分解，分解时通过捕捉高分子材料在降解反应生成的自由基，延缓或终止燃烧的链反应，释放出的HBr是一种难燃气体，可以覆盖在材料的表面，起到阻隔表面可燃气体的作用。溴系阻燃剂的适用范围广泛，是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一，主要产品有十溴二苯醚、四溴双酚A、五溴甲苯和六溴环十二烷等。
三是磷系阻燃剂：也是一种阻燃性能良好的阻燃剂，在全球阻燃剂非卤化动向的驱使下，国外对此进行了大量的研究。有机磷系阻燃剂主要产品有磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯类的特点是具有阻燃与增塑双重功能。
无机阻燃剂
无机阻燃剂除具有阻燃性外，还有抑制发烟和氯化氢的作用。国外无机阻燃剂的消费量远大于有机阻燃剂的消费量。无机阻燃剂主要品种有：氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锑、氧化钼、氧化锆、钼酸铵、硼酸锌及含磷无机阻燃剂，如红磷阻燃剂、磷酸铵盐、聚磷酸铵等。氢氧化铝无机阻燃剂具有热稳定性好、不挥发、不产生腐蚀性和有毒气体等特点，且价格便宜，无机阻燃剂占各类阻燃剂一半以上，其中氢氧化铝占无机阻燃剂的80%以上。但由于无机阻燃剂的阻燃效果差，添加量大，须采用新技术，如超细化、表面改性、大分子键合等进行改进。
含磷无机阻燃剂因其热稳定性好、不挥发、不产生腐蚀性气体、效果持久、毒性低等优点而获得广泛的应用。
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