卤系阻燃剂阻燃机理
浅析高分子材料的阻燃技术
浅析高分子材料的阻燃技术随着工业技术的迅速发展，高分子材料材质的抗破坏能力和阻燃性能也越来越强。
但由于高分子燃料在燃烧过程中无法在很短的时间里释放出热量，有时候还可能产生很多的有毒物质，所以因高分子的阻燃性能仍然较低所造成的火灾事故还很频繁，由此而造成的各项经济损失也很大。
因此，如何进一步增强高分子材料的阻燃性能，还需要加大对其的研究力度。
本文将从高分子材料的燃烧及阻燃机理入手，通过分析高分子阻燃剂的种类，探讨高分子阻燃技术的实际应用以及未来的发展方向。
标签：高分子材料;阻燃技术;实际应用;发展方向1 高分子材料的燃烧和阻燃机理1.1 高分子材料的燃烧机理由于热量的影响，高分子材料的化学性质会产生极大的变化，能够分解挥发出许多可燃物质，受热分解的产物在固相和气相环境下又迅速分解。
若燃烧未遵守热平衡的原理，那么高分子就会伴随其产生的热量和燃烧的热量的改变而产生质的变化。
1.2 高分子材料的阻燃机理高分子材料的阻燃技术是针对于其燃烧机理而研发的。
如果高分子材料稳定燃烧，那么必须具有可燃性、稳定性，可以把重质物质隔离起来。
因而阻燃技术就是冷却、稀释材料进而达到阻燃的最终目的。
当前的高分子材料阻燃技术的主要方法是添加型，反应型利用较少，所以在阻燃材料的研究过程中，添加剂的应用成为重中之重。
2 高分子材料阻燃添加剂的种类2.1 磷系阻燃剂含卤磷酸醋在磷系阻燃剂中应用的最为广泛，它是在高分子受热降解的过程中促使高分子材料发生脱水碳化反应，一方面减少可燃气体，另一方面利用磷化合物不挥发的特性，隔绝或凝结碳化物，限制其与外界热量和空气的接触。
2.2 卤系阻燃剂卤系阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一，添加量少、阻燃效果显著。
含氯的阻燃剂主要有氯化石蜡、氯化聚乙烯等;含溴阻燃剂因阻燃效果较好，应用极为广泛，逐渐取代氯系阻燃剂。
卤系阻燃剂阻燃机理比较清楚，但其阻燃的同时，也带来了一些严重的问题，放出大量的有毒气体（如HCl，HBr等），卤化氢气体易吸收空气中的水分形成氢卤酸，具有很強的腐蚀作用，并产生大量的烟雾，这些烟雾、有毒气体和腐蚀性气体给灭火、逃离和恢复工作带来很大的困难。
阻燃剂分类及各类典型介绍
阻燃剂分类及各类典型介绍阻燃剂分类及各类典型介绍阻燃剂分类及各类典型介绍一、目前常用的阻燃剂按不同的分类方法可以分成3大类，具体分类如下：二、各类典型的阻燃剂1、氯系阻燃剂近来，氯系阻燃剂已部分为溴系阻燃剂取代，氯系在整个阻燃剂的消耗量中有所下降。
A、氯化石蜡（C20H24Cl18~C24H29Cl21）含氯量50％的主要用作PVC塑料的辅助增塑剂；含氯量70％的主要用作阻燃剂。
B、氯化聚乙烯一类含氯35%-40%，另一类含氯68%，无毒。
可用于聚烯烃，ABS树脂等。
它本身是聚合材料，因此作为阻燃剂使用时和树脂体系相容性好，不影响塑料的物理机械性能，耐久性良好。
2、溴系阻燃剂A、四溴双酚A性质：灰白色粉末。
熔点180-184℃，沸点316℃（分解）。
用途：广泛用作反应型阻燃剂以制造含溴环氧树脂和含溴聚碳酸酯以及作为中间体合成其他复杂的阻燃剂，也作为添加型阻燃剂用于ABS、HIPS、不饱和聚酯、硬质聚氨酯泡沫塑料、胶黏剂以及涂料等。
既可作添加型阻燃剂，又可作为反应型阻燃剂。
关注艾邦高分子，回复“阻燃”查看更多文章B、十溴二苯醚性质：白色微细粉末，溶点为304-309℃，溴含量大约83.3%，几乎不溶于所有溶剂，5%热量失重时温度大于320℃，热稳定性好。
用途：添加型阻燃剂，用途广泛；可用于PE、PP、ABS树脂、环氧树脂、PBT树脂、硅橡胶、三元乙橡胶及PET、PA6等材料的阻燃剂。
其与Sb2O3并用阻燃效果更佳。
缺点是耐侯性差，容易黄变。
3、磷系阻燃剂磷系阻燃剂包括无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂。
A、无机磷系阻燃剂红磷、聚磷酸铵（APP)、磷酸铵盐、磷酸盐及聚磷酸盐等。
阻燃机理：燃烧时生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等，覆盖于树脂表面，可促进塑料表面炭化成炭膜；聚偏磷酸则呈黏稠状液态覆盖于塑料表面。
这种固态或液态膜能阻止自由基逸出，又能隔绝氧气。
磷系与氮系及金属氢氧化物等阻燃剂都有协同作用，并用可产生协同阻燃和消烟效果。
高分子化学论文
高分子材料阻燃技术的研究摘要:本文从高分子材料的阻燃机理入手，阐述了高分子材料阻燃剂的分类，研究了高分子材料阻燃技术的进展情况。
关键词:高分子材料；阻燃机理；阻燃剂；进展前言高分子材料因其性能优异、价格低廉而被广泛地应用于各类建筑和人民生活的各个领域，但是大多数高分子材料属于易燃、可燃材料，在燃烧时热释放速率大，热值高，火焰传播速度快，不易熄灭，有时还产生浓烟和有毒气体，对人们生命安全和环境造成巨大的危害。
因此，如何提高高分子材料的阻燃性，已经成为当前消防工作一个急需解决的问题。
1高分子材料的燃烧及阻燃机理高分子材料在空气中受热时，会分解生成挥发性可燃物，当可燃物浓度和体系温度足够高时，即可燃烧。
所以高分子材料的燃烧可分为热氧降解和燃烧两个过程，涉及传热、高分子材料在凝聚相的热氧降解、分解产物在固相及气相中的扩散、与空气混合形成氧化反应场及气相中的链式燃烧反应等一系列环节。
当高分子材料受热的热源热量能够使高分子材料分解，且分解产生的可燃物达到一定浓度，同时体系被加热到点燃温度后，燃烧才能发生。
而己被点燃的高分子材料在点燃源稳定后能否继续燃烧则取决于燃烧过程的热量平衡。
当供给燃烧产生的热量等于或大于燃烧过程各阶段所需的总热量时，高分子材料燃烧才能继续，否则将中止或熄灭。
从高分子材料的燃烧机理可看出，阻燃作用的本质是通过减缓或阻止其中一个或几个要素实现的。
其中包括六个方面:提高材料热稳定性、捕捉游离基、形成非可燃性保护膜、吸收热量、形成重质气体隔离层、稀释氧气和可燃性气体。
目前常采用的阻燃剂行为主要是通过冷却、稀释、形成隔离膜的物理途径和终止自由基的化学途径来实现。
一般阻燃机理分为气相阻燃机理、凝聚相阻燃机理和中断热交换阻燃机理。
燃烧和阻燃都是十分复杂的过程，涉及很多影响和制约因素，将一种阻燃体系的阻燃机理严格划分为某一种是很难的，一种阻燃体系往往是几种阻燃机理同时起作用。
2高分子材料阻燃剂的分类阻燃剂是用于提高材料抗燃性，即阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。
阻燃机理
塑料阻燃综述之三：阻燃剂的分类及其阻燃机理阻燃剂是一种能阻止有机物燃烧、减低燃烧速度或提高着火点的一种物质.用以提高材料抗燃性，即阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。
阻燃剂主要用于阻燃合成和天然高分子材料（包括塑料，橡胶，纤维，木材，纸张，涂料等，但主要是塑料）。
阻燃剂分为反应型与添加型。
目前常用的阻燃剂产品均为添加型阻燃剂，其分类是按阻燃剂自身的化学组成来进行。
一.分类及机理1.卤系阻燃剂卤系阻燃剂也称含卤素阻燃剂，顾名思义卤系阻燃剂均含有卤族元素，主要是氯和溴。
卤系阻燃剂有着良好的阻燃效果，但其生产过程污染大，燃烧时发烟量大、有毒，产生腐蚀性气体，且使阻燃基材的抗紫外线稳定性下降，现基本属于禁止使用的淘汰产品。
含氯阻燃剂的代表是氯化石蜡，品种有42型、52型氯化石蜡,还有少量的70型氯化石蜡，其产量占我国阻燃剂总产量的69%。
含溴阻燃剂的代表是十溴二苯醚 (DBDPO)，还有六溴醚、八溴醚、聚2,6-二溴苯醚、四溴双酚A等。
卤系阻燃剂主要是通过气相阻燃发挥作用的。
气相阻燃是指在气相中进行的阻燃作用。
众所周知，材料热裂解时产生可与大气中的氧反应的物质，形成H2-O2系统，并可通过下述链支化反应使燃烧传播。
·H + O2→·OH+O··O + H2→·OH+H·但主要的放热反应为：·OH + CO→CO2+H·为了减弱或终止燃烧，应阻止上述链支化反应。
卤素阻燃剂的阻燃效应，首先就是通过在气相中抑制链支化反应实现的。
如果卤素阻燃剂中不含氢，通常是先在受热时分解出卤原子;如果含有氢，则通常是先分解出卤化氢。
MX→M·+X·MX→HX+M′·上述两反应式中的M·或M′·表示阻燃分子释放出X或HX后的剩余部分。
另外，反应生成的卤原子可与可燃物反应，生成卤化氢。
RH+X·→HX+R·真正影响链支化的阻燃剂是卤化氢，它能捕获高性能的H·及OH·,而生成活性较低的X·,致使燃烧减慢或终止。
PVC配方设计之阻燃剂知识大全
PVC配方设计之阻燃剂知识大全第一节概述大多数高分子材料,无论中天然的,还是合成的,遇火都会燃烧.阻燃剂就是一类能够防止材料被引燃或者抑制火焰传播的助剂.阻燃剂主要用于合成高分子材料或天然高分子材料的阻燃.在高分子材料中加工入阻燃剂﹐能够减少高分子材料的可燃性﹐能使高分子材料接触火焰时﹐燃烧迅速变慢﹐离开火源后能较快的自熄。
注意﹐含有阻燃剂的材料并不能成为不燃材料﹐它们只能减少火灾危险﹐而不能消除火灾危险。
对阻燃剂的要求是多方面的。
人们希望阻燃剂能在用量很低的情况下具有持久的阻燃作用﹔希望阻燃剂无毒﹐不会在燃烧时生成有毒气体和浓烟﹔希望阻燃剂具有较高的热稳定性﹐在遇火情况下不会分解或者挥发﹔希望基础树脂的力学性能和物理性能不会由于阻燃剂的使用而损失或降低。
应在材料的阻燃性及其它性能之间寻求最佳的性/价比（effect ratio /cost）﹐而不能过多地降低材料原有的良好性能为代价﹐来一味地满足阻燃性能过高的要求。
除此之外﹐在提高材料阻燃性的同时﹐应尽量减少材料的热分解或燃烧生成的有毒气体信发烟量。
在阻燃剂领域﹐阻燃和抑烟是相辅相成的。
阻燃剂主要是含磷﹑卤素﹑硼﹑锑﹑铅﹑钼等元素的有机物的无机物。
根据其使用方法﹐阻燃剂一般分为添加型和反应型两类。
添加型阻燃剂是在塑料加工过程中简单参加和混合在塑料中﹐主要用于热塑性塑料。
反应性阻燃剂是在聚合物合成过程中﹐作为一个组分参加反应﹐并键合到聚合物的分子链上﹐多用于热固性树脂。
有些反应型阻燃剂﹐也可在塑料的加工过程中添加。
按照化学结构﹐阻燃剂又可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂两类。
无机阻燃剂包括铝﹑锑﹑锌﹑钼等金属氧化物﹑磷酸盐﹑硼酸盐﹑硫酸盐等﹔有机阻燃剂包括含卤脂肪烃和芳香烃﹑有机磷化合物﹑卤化有机磷化合物等。
阻燃剂按照起阻燃作用的主要元素还可分为卤素系阻燃剂﹑磷系阻燃剂以及铝﹑锑﹑硼﹑钼等金属氧化物阻燃剂﹔也可以按大的类别分为溴系﹑磷系﹑氯系和铝基﹑硼基﹑锑基阻燃剂等。
阻燃剂
阻燃剂的研究现状及发展前景【摘要】本文通过对阻燃剂相关文章的查阅，介绍了阻燃剂的分类和几种阻燃剂的阻燃原理，介绍了近几年阻燃剂的发展现状，通过对几种常见阻燃剂的利与弊的分析，对阻燃剂的发展做出了预测和展望。
【关键词】阻燃剂阻燃原理发展前景前言:随着工业技术的发展，各种合成材料被广泛的应用于日常生活、生产和社会建设的各个行业与领域，在国民经济建设中发挥着巨大作用。
但是合成材料一般易燃，为了解决这一问题，阻燃剂应运而生。
一、阻燃剂的分类和原理阻燃剂又称堆燃剂、耐火剂或防火剂，是一类以物理方式或化学方式在固相、液相或气相中发挥作用（如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应等）在燃烧过程的某个特定阶段如加热、分解、引燃或火焰的扩张阶段抑制甚至中断燃烧过程，从而赋予易燃聚合物难燃性、自熄性和消烟性的功能性助剂。
依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。
添加型阻燃剂直接与聚合物混配，加工方便，适应面广，是阻燃剂的主体；反应型阻燃剂常作为单体键合到集合物链中，对制品性能影响小且阻燃效果持久。
按有效元素分类，添加型阻燃剂主要包括磷系、卤系、膨胀型、硅氧烷类等。
放映型阻燃剂多我反应性官能团的有机卤和有机磷的单体。
此外，具有抑烟作用的钼化合物、锡化合物和铁化合物等亦属阻燃剂的范畴。
1 磷系阻燃剂：根据其使用的特性，磷系阻燃剂添加包含两种。
物理方法：在高分子材料混入或涂覆阻燃剂，以减少可燃材料的比例，这样可用阻燃剂将材料与氧化剂、热源隔开，以保护材料，以及覆盖在可燃材料表面；化学方法：用具有活性官能团的阻燃剂与可燃材料表面进行枝接反应，以获得阻燃效果。
目前，磷系阻燃剂的阻燃机理主要有以下几种。
1.1成碳机理磷系阻燃剂受热分解产生有吸水或脱水效果的强酸（如聚磷酸和焦磷酸等），主要作用是促进多羟基化合物脱水炭化，形成具有一定厚度的不易燃烧的碳层，将可燃材料与氧化剂、热源隔开，阻止物质和热量的传递，以阻断燃烧的进行。
1.2连锁反应阻止机理（热机理）以阻燃剂的热分解产生的气体为催化剂，与可燃材料热解产生的可燃性气体，从而中断可燃性气体的连锁反应。
卤系阻燃剂的研究进展
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提 出未来 卤系阻燃 剂的研 发方 向及｜ 重点。 其
关 键 词 ：卤 系 阻燃 剂 ： 阻燃 效 率 ； 阻燃 机 理
中图分类号 ：Ｑ ２ ． Ｔ ３５２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ １７ １ （０ ２ ０ — １９ Ｏ １０ － １９ ２ １ ） １０ ２ 一 ４
Ｐｅ ｓ ｃ ｉ ｅ ｆＨ ａｏ ｅ ａ ｅ ａ ｅ Ｒｅ ａ ｄａ ｔ ｒ ｐｅ ｔｖ ｓｏ ｌ ｇ ｎ ｔ ｄ Ｆｌ ｍ ｔ ｒ ｎ ｓ
卤系阻燃剂PPT课件
尽管溴化物的密度为相应氯化物的约2倍，但 达到同样阻燃级别时，以溴化物阻燃的高聚物 的密度仍比以氯化物阻燃的要低5-10%。
虽然溴化物较相应的氯化物昂贵，但就性能/价 格这一指标而言，溴系阻燃剂是其它阻燃剂难 以抗衡的。
为了防止卤系阻燃剂从基材中迁移，有不少反 应型溴系阻燃剂可供选用。在聚氨酯、环氧树 脂、不饱和聚酯及醇酸树脂中，都适宜采用反 应型阻燃剂，后者能牢固地键合入基材结构中， 不致有迁移的现象。
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溴系阻燃剂的制备方法
绝大部分工业上应用的溴系阻燃剂系通过取代
反应制得：
+Br2(BrCl) AlCl3
Br
+HBr(HCl)
R
R
由卤代反应生成卤化物，一般需要光照下进行：
Br2 RCH3 + Br· RCH2·+ Br2
2Br· HBr+RCH2· RCH2Br+Br·
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重要的工业溴系阻燃剂
6
溴化物制造工艺成熟，溴的来源充足，价格可 为用户承受。
缺点：溴系阻燃剂的严重缺点是降低被阻燃基 材的抗紫外线稳定性，燃烧时生成较多的烟、 腐蚀性气体和有毒气体。
7
溴系阻燃剂的阻燃机理
溴系阻燃剂的阻燃作用主要在气相中进行。 其主要原因是溴系阻燃剂受热分解能生成 HBr，而HBr能捕获传递燃烧链式反应的活 性自由基(如HO·，O·，H·），生成活性较 低的溴自由基Br·，致使燃烧减缓或中止。
8
RBr
Br + R
Br + R-CH3
HBr + R-CH2
HBr + H
H2 + Br
HBr + O HBr + HO
阻燃剂机理
阻燃剂机理
阻燃剂的作用机理比较复杂，不同类型的阻燃剂其阻燃机理也不相同。
目前，大致可以分为以下几种：
1. 吸热作用：一些阻燃剂在受热时会分解，吸收大量的热量，从而降低材料的温度，减缓燃烧的速度。
2. 覆盖作用：一些阻燃剂可以在材料表面形成一层保护膜，隔绝空气和热量，从而减缓燃烧的速度。
3. 抑制链式反应：燃烧是一个链式反应过程，一些阻燃剂可以抑制链式反应的进行，从而减缓燃烧的速度。
4. 形成惰性气体：一些阻燃剂在受热时会分解，产生惰性气体，如氮气、二氧化碳等，这些气体可以稀释燃烧产生的可燃气体，从而减缓燃烧的速度。
5. 增强材料的热稳定性：一些阻燃剂可以与材料中的聚合物分子发生化学反应，形成更加稳定的结构，从而增强材料的热稳定性，减缓燃烧的速度。
不同类型的阻燃剂其作用机理可能不同，而且在实际应用中，往往需要多种阻燃剂协同作用，才能达到最佳的阻燃效果。
同时，阻燃剂的使用也需要考虑其对材料性能的影响，如力学性能、加工性能等。
阻燃剂及其阻燃机理的研究现状
阻燃剂及其阻燃机理的研究现状一、本文概述阻燃剂是一种广泛应用于各类材料中的化学助剂，旨在提高材料的阻燃性能，降低火灾风险。
随着全球对安全问题的日益关注，阻燃剂的研究和应用日益受到人们的重视。
阻燃剂的研究现状反映了人类对材料科学、化学以及火灾科学的深入理解和应用。
本文旨在全面概述阻燃剂及其阻燃机理的研究现状，分析阻燃剂的主要类型、应用领域以及阻燃机理的最新研究进展，以期为未来阻燃剂的发展提供理论支持和实践指导。
本文首先将对阻燃剂的定义、分类及其在各领域的应用进行简要介绍，以明确阻燃剂的重要性和应用范围。
然后，重点阐述阻燃剂的阻燃机理，包括阻燃剂在材料燃烧过程中的作用方式、阻燃效果的评估方法以及阻燃机理的最新研究进展。
在此基础上，对阻燃剂的研究现状进行深入分析，探讨阻燃剂的发展趋势和存在的问题，提出相应的解决策略和建议。
对阻燃剂的未来发展方向进行展望，以期推动阻燃剂技术的不断创新和应用拓展。
通过本文的阐述，我们期望能够为读者提供一个全面、深入的阻燃剂及其阻燃机理的研究现状概览，为阻燃剂的研究、开发和应用提供有益的参考和启示。
二、阻燃剂分类及其特点阻燃剂按照其作用方式和化学结构可以分为多种类型，每一种都有其独特的特点和应用领域。
卤系阻燃剂：卤系阻燃剂是最早被广泛应用的阻燃剂之一，主要包括溴系和氯系阻燃剂。
它们主要通过捕捉自由基、生成不燃或难燃的卤代烃气体来发挥阻燃作用。
卤系阻燃剂具有阻燃效果好、添加量小、不影响材料物理性能等优点，但也存在烟雾大、释放有毒气体等缺点。
磷系阻燃剂：磷系阻燃剂主要包括无机磷阻燃剂和有机磷阻燃剂。
它们主要通过凝聚相阻燃和气相阻燃两种方式发挥作用。
磷系阻燃剂具有低烟、低毒、耐水洗等优点，因此在许多领域得到广泛应用。
氮系阻燃剂：氮系阻燃剂主要包括三聚氰胺、双氰胺等。
它们主要通过在燃烧过程中释放氨气、氮气等不燃气体来稀释可燃气体，从而起到阻燃作用。
氮系阻燃剂具有无卤、无磷、环保等优点，但在某些应用中阻燃效果可能略逊于卤系和磷系阻燃剂。
阻燃工程师必背：典型阻燃剂机理大全（下）
阻燃工程师必背：典型阻燃剂机理大全（下）在上期推文中，阻博士给大家系统整理介绍了卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机阻燃剂和协同阻燃的机理。
今天，我们将继续上期话题，为大家介绍其他几种经典阻燃剂的阻燃机理。
膨胀型阻燃体系阻燃机理膨胀型阻燃剂主要由三部分组成：炭化剂(炭源)、炭化催化剂(酸源)、膨胀剂(气源)。
炭化剂为膨胀多孔炭层的炭源，一般是含碳丰富的多官能团(如—OH)物质，季戊四醇(PER)及其二缩醇、三缩醇是常用的炭化剂。
炭化催化剂一般是可在加热条件下释放无机酸的化合物。
无机酸要求沸点高，而氧化性不太强。
聚磷酸铵(APP)为常用的炭化催化剂。
膨胀剂为受热放出惰性气体的化合物，一般是铵类和酰胺类物质，如尿素、密胺、双氰胺及其衍生物。
各组分的选择准则如下：(1)酸源：为了具有实用性，酸源必须能够使含碳多元醇脱水。
在火灾发生前，我们不希望脱水反应发生，所以常用的酸源都是盐或酯。
酸源释放酸必须在较低的温度进行，尤其应低于多元醇的分解温度。
如果有机部分有助于成炭，使用有机磷化物效果更好。
(2)炭源：炭源的有效性与碳含量及活性羟基的数量有关。
炭源应在其本身或基体分解前的较低温度下与催化剂反应。
(3)气源：发泡剂必须在适当的温度分解，并释放出大量气体。
发泡应在熔化后、固化前发生。
适当的温度与体系有关。
对于特定的膨胀阻燃聚合物体系，有时并不需要3个组分同时存在，有时聚合物本身可以充当其中的某一元素。
使用以上准则可预测大多数体系的有效性。
膨胀型阻燃剂受热时，炭化剂在炭化催化剂作用下脱水成炭，碳化物在膨胀剂分解的气体作用下形成蓬松有孔封闭结构的炭层。
一旦形成，其本身不燃，且可削弱聚合物与热源间的热传导，并阻止气体扩散。
一旦燃烧得不到足够的燃料和氧气，燃烧的聚合物便会自熄。
此炭层经历以下几步形成：(1)在较低温度下由酸源放出能酯化多元醇和可作为脱水剂的无机酸。
(2)在稍高于释放酸的温度下，发生酯化反应，而体系中的胺则可作为酯化的催化剂。
阻燃剂的分类和阻燃剂用途
阻燃剂的分类和阻燃剂用途阻燃剂,又称难燃剂,耐火剂或防火剂：赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂；依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂.阻燃剂防火液,无毒、无腐蚀剂、防火效果好、价格低廉、使用方便.阻燃剂的分类：阻燃聚丙烯①卤-锑体系,即气相阻燃机理.常用的卤系阻燃剂是十溴二苯醚、六溴环十二烷、八溴醚、四溴双酚Ａ等,加上阻燃协效剂,具有添加量少,阻燃效果好的特点.但卤素类阻燃剂一直受到绿色环保组织的非难,以至在有些国家受到制约,被明令禁止使用.然而美国、日本等国家仍允许使用,那么作为发展中国家的中国,卤系阻燃剂的寿命至少还有10年以上.②用含溴烷基磷酸酯来处理ＰＰ.这类阻燃剂兼有ＰＢｒ协同效应,使阻燃效果显着,同时还能改善ＰＰ的流变性及加工性能,对ＰＰ的物理机械性能影响也小.③近十年来在ＰＰ阻燃技术上,以意大利都灵大学教授Ｃａｍｉｎｏ首创的膨胀型阻燃剂发挥了巨大的作用,这类ＰＮ系阻燃剂具有高效、热和光稳定性高、低毒、低烟、低腐蚀,对加工和机械性能影响小,不会引起环境污染.在ＰＰ中只要添加2530份即可达到ＵＬ94Ｖ0级.国内刚有膨胀型阻燃剂产品的生产报道.④丙烯酸五溴苄酯与三元乙丙橡胶的接枝共聚物阻燃的聚丙烯.这类阻燃处理的ＰＰ具有很高的抗冲击强度,在某些场合可用作工程塑料.⑤无机填充料阻燃聚丙烯所谓的无机填充料即指氢氧化铝和氢氧化镁,它们具有阻燃、抑烟的作用.但要达到预期的效果,微粒化及表面处理是关键技术,应用于不同塑料.要慎重选择匹配的表面活性剂,使其与塑料相容性好,并在塑料中得以均匀的分散,又不致太大地影响塑料的机械性能.由于ＡＴＨ和氢氧化镁能在不同的温度范围内起到阻燃抑烟作用,因此二者的复配使用可以使塑料在较宽的温度范围内发挥持续阻燃效果.这里要强调的是,在用氢氧化镁处理ＰＰ时,为达到更好的阻燃效果及合适的机械性能,在添加氢氧化镁混炼工艺中,宜采用二步加料方式,这样会得到比一次加料更好的结果.2.2 阻燃聚乙烯①一般来讲,适用于ＰＰ的阻燃剂都可用于ＰＥ处理技术中,但由于两者结构上的差异,热稳定性和裂解温度的不同,某些芳香族溴系阻燃剂如十溴二苯醚在ＰＥ特别是在ＬＤＰＥ上的应用效果会更好一些.②这里还要指出,氯系阻燃剂如氯化石蜡、敌克隆美国西方石油化工公司产品商品名在某些场合中应用效果会更好.比如敌克隆在电缆用ＰＥ绝缘层中的应用,使ＰＥ有极佳的耐电压性能和阻燃效果.有的文献报道氯系阻燃剂与溴系阻燃剂联用时,会产生某种协效作用,尽管不明显,但比它们单独使用阻燃效果要好.2.3 阻燃聚氯乙稀在ＰＶＣ中添加大量增塑剂,使之成为软ＰＶＣ时,对它的阻燃处理就很有必要.这里需强调的是,除了阻燃剂以外,抑烟也是ＰＶＣ迫切需要解决的问题.①选用阻燃增塑剂———芳基磷酸酯、芳基烷基磷酸酯这里要慎重选用阻燃增塑剂,避免在增加阻燃性能的同时恶化了塑料的其它性能,特别要注意材料的低温柔顺性.②抑烟剂传统的抑烟剂有三氧化钼、氢氧化镁、八钼酸铵、硼酸锌、二茂铁等物.添加钼系抑烟剂一般量在2%3%之间,可降低30%80%的生烟量,如与ＡＴＨ、氢氧化镁或碳酸钙复合使用会有更好的效果.2.4 阻燃聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯①对于挤出ＰＳ泡沫来讲,使用普通的六溴环十二烷ＨＢＣＤ即可达到阻燃目的.这种处理不必使用阻燃协效剂,因为起不到协效作用,反而由于它的存在会使体系燃烧时产生熔滴.②对于常用的普通聚苯乙烯阻燃,要求使用热稳定性能好的ＨＢＣＤ,ＰＳ的加工温度在180℃210℃左右,在此加工温度下,普通的ＨＢＣＤ会产生不稳定,易分解.因此,要求使用耐高温的ＨＢＣＤ它耐温达230℃240℃.③高抗冲聚苯乙烯阻燃技术更难,由于它要用于电子、电器元件,阻燃级别要求更高,需达到ＵＬ94Ｖ0级.如果使用溴系阻燃剂就可达到这种要求,但要注意材料的耐光性、热变形温度、抗冲强度、阻燃剂有否渗出等各方面因素是否受到影响.常用的溴系阻燃剂有十溴二苯醚、溴化环氧树脂ＢＥＲ、耐高温ＨＢＣＤ等.2.5 阻燃ＡＢＳ①处理ＡＢＳ阻燃时一定要考虑冲击强度是否下降、热变形温度、熔体流动指数和光稳定性是否受到影响.常用的有十溴二苯醚、溴化环氧树脂ＢＥＲ、四溴双酚Ａ等.一些新开发的溴化环氧树脂ＢＥＲ能保持ＡＢＳ原有的热稳定性、热老化性、加工性、光稳定性以及阻燃剂本身不渗出等特点.②这里为保证ＡＢＳ原有的抗冲击强度、光泽性以及透明度,可使用胶体五氧化二锑为阻燃协效剂.③ＧＥ公司开发的阻燃硅树脂ＳＦＲ100和ＳＦＲ1000能有效地应用于聚烯烃阻燃处理中,当它们与硬脂酸镁或ＡＴＨ、ＡＰＰ以及季戊四醇联用时,不仅能促进炭层的形成,以阻止烟的产生和阻挡火焰的蔓延,还能改善聚烯烃表面的光滑性.尤其与硬脂酸镁合用时可提高阻燃体系的抗冲击强度,所以硅树脂在ＡＢＳ、ＨＩＰＳ的阻燃处理技术中是一种很好的阻燃剂,可惜价格太贵,非特殊用途,一般很少有人问津.但我国四川晨光化工研究院小批量生产的硅树脂阻燃剂与美国ＧＥ公司ＳＦＲ1000性能相近,不妨可以一试.2.6 阻燃聚酰胺①对阻燃ＰＡ来讲,一般要求达到ＵＬ94Ｖ0级,主要用添加型阻燃剂,比如十溴二苯醚、溴化聚苯乙烯ＢＰＳ、溴化环氧树脂ＢＥＲ等.选择阻燃剂时,一定要考虑阻燃剂要不易从ＰＡ中渗出,不要导致体系耐光性和材料抗冲击强度下降.②为改善添加型阻燃剂的某些缺点,已经合成一些新的含活性官能团的氧化膦单体,比如三芳基氧化膦ＴＰＯ,与尼龙66盐及己二胺共聚可制得主链含ＴＰＯ的尼龙66共聚物.这类阻燃ＰＡ是在凝聚相及气相中均可发挥阻燃效能,由于阻燃元素成为阻燃ＰＡ中的一部分,因此它具有持久的阻燃性.③另外ＭＣＡ三聚氰胺氰尿酸盐作为添加型阻燃剂与红磷复配在ＰＡ阻燃处理中也被经常使用,也能获得较理想的阻燃效果.2.7 阻燃聚碳酸酯ＰＣ本身有一定阻燃性能,可达到ＵＬ94Ｖ2级,但要获得Ｖ0级水平则需要作阻燃处理.①一般来讲,作为ＰＣ的添加型阻燃剂有含溴芳基磷酸酯、四溴双酚Ａ、十溴二苯醚、聚二溴苯醚等,其中含ＢｒＰ阻燃剂会更有效.这里需要指出,由于三氧化二锑是ＰＣ的解聚催化剂,因此绝对不能使用三氧化二锑来作为含溴阻燃剂的协效剂.②与阻燃ＡＢＳ一样,利用含活性官能团的氧化膦单体比如ＴＰＯ去制备含磷阻燃共聚ＰＣ.③利用ＰＣ本身特性制备的ＰＣ/ＰＢＴ、ＰＣ/ＡＢＳ、ＰＣ/ＰＥＴ塑料合金的阻燃处理,一般都是利用添加型阻燃剂.ＰＣ/ＰＢＴ溴代聚苯乙烯ＢＰＳ、含溴芳基磷酸酯等.ＰＣ/ＡＢＳ三苯基磷酸酯ＴＰＰ、三甲基磷酸酯ＴＣＰ、间苯二酚双磷酸酯ＲＤＰ以及含溴芳基磷酸酯等.ＰＣ/ＰＥＴＴＰＰ、ＲＤＰ等.2.8 阻燃ＰＢＴ和ＰＥＴ线性聚酯ＰＢＴ和ＰＥＴ是两种重要的工程塑料,广泛应用于电子、仪表及汽车工业中,它的阻燃制品被使用在阻燃性要求较高的部件中.它们的阻燃处理如下:①添加溴系阻燃剂常用的有十溴二苯醚、溴代聚苯乙烯ＢＰＳ、溴化环氧树脂ＢＥＲ、双三溴苯氧基乙烷等.举例来讲:添加10%15%的溴素阻燃剂,3%5%的三氧化二锑可使含30%玻纤的ＰＢＴ达到ＵＬ94Ｖ0级别,氧指数可达27%29%.使用添加型阻燃剂必须要注意在ＰＢＴ和ＰＥＴ中的分散性,易渗出性,以及对聚酯的光泽、机械强度的影响.②添加含溴磷酸酯常用的是三二溴苯基磷酸酯ＴＤＢＰＰＥ,由于同一分子中含有Ｂｒ、Ｐ元素,因此具有卤磷协同效应,在ＰＢＴ及ＰＥＴ中阻燃效率甚高.这里要注意的是在阻燃处理中常添加三氧化二锑来协效,如果作氧指数测试,那么极限氧指数会有增加,但在富氧的测试环境中,Ｓｂ与Ｐ似乎会有一种互相对抗的作用,因此,用ＵＬ94垂直燃烧法来评价体系的难燃性能是最合适的.③阻燃ＰＥＴ用作阻燃纤维和织物通常有两种方法:其一是用六溴环十二烷对ＰＥＴ织物作阻燃后处理.这种织物可作窗帘、幕布、包墙布等室内装饰用布.由于是后整理方法处理,阻燃剂易渗出,织物手感和阻燃耐久性会逊色一些.其二是用共聚阻燃改性,这些反应型阻燃单体主要是含溴芳香族化合物、含芳基氧化膦化合物、含溴代芳香基氧化膦化合物等.由于是阻燃元素成为齐聚物分子中心的一部分,所以具有阻燃效果长久、手感好、耐光等优点,是当今我国ＰＥＴ阻燃纤维和织物的主要阻燃方法.2.9 阻燃不饱和聚酯不饱和聚酯是非常重要的热固性树脂,主要用于玻璃钢制品中,以前化工部专门有文件要求所有的玻璃钢设备一定要有阻燃性能,作了强制命令.这种材料的阻燃处理,一般有两种方法:①反应型阻燃剂———利用含阻燃元素的原料合成不饱和聚酯.一般都是含卤素的二元酸、酐、醇以及环氧化合物.如:含溴的多元醇、四溴邻苯二甲酸酐ＴＢＰＡ、四溴双酚ＡＴＢＢＰＡ、四氯双酚ＡＴＣＢＰＡ、环氧氯丙烷等.最近有人研究利用含磷化合物通过酯交换反应而进入不饱和聚酯,利用ＸＰ协同效应增加阻燃性能.②添加型阻燃剂———最好选择加入几种具有协同效应的阻燃剂以及抑烟剂等,使阻燃、抑烟性能发挥得更加出色.这些阻燃剂有:ＡＴＨ、微胶囊红磷、硼酸锌、三聚氰胺、卤代磷膦酸酯以及它们之间的协同使用.2.10 阻燃ＰＵ泡沫塑料ＰＵ泡沫用途非常广泛,涉及国民经济各个领域,由于它的结构特殊,即氧气涉及率极高,因此,它的阻燃处理尤为重要.那么,如从它的结构中进行改性最好,一般可在ＰＵ链中引入异氰尿酸酯结构,以提高体系炭化倾向来降低其可燃性.但该方法应用有限,常用的还是添加型或反应型阻燃剂.①添加型阻燃剂———一般为液态的含卤磷酸酯和膦酸酯.而固态的阻燃剂有:三聚氰胺、红磷、硼酸锌、氯化石蜡、ＡＴＨ、ＴＢＣ等.不管哪种阻燃剂都要求与ＰＵ中各组分相容性要好,不会产生“烧芯”现象.②反应型阻燃剂———主要是各种液态及固态的含磷或含卤多元醇.2.11 阻燃环氧树脂环氧树脂也是热固性树脂中一大品种5,它在涂料、土木建筑、电子、胶粘剂、航空事业等已广泛应用.但它的易燃性及离火持续自燃使它们的应用必须在阻燃处理之后.针对它的燃烧特点,选用含卤阻燃剂比较适宜.含卤阻燃剂是在燃烧过程中产生高活性自由基捕获剂,能有效地在气相中阻止燃烧.目前国内已有阻燃剂级别的高分子量环氧树脂生产,其也将是一个应用前景良好的反应型阻燃剂.一般来讲,阻燃环氧树脂的制备是用含磷、含溴的阻燃剂原料来合成.其中在环氧树脂骨架结构中引入含磷元素可提高树脂的热稳定性和阻燃性.一般原料有磷酸酯、四溴双酚Ａ等.。
阻燃剂分类及各类典型介绍
阻燃剂分类及各类典型介绍一、目前常用的阻燃剂按不同的分类方法可以分成3大类，具体分类如下：二、各类典型的阻燃剂1、氯系阻燃剂近来，氯系阻燃剂已部分为溴系阻燃剂取代，氯系在整个阻燃剂的消耗量中有所下降。
A、氯化石蜡（C20H24Cl18~C24H29Cl21）含氯量50％的主要用作PVC塑料的辅助增塑剂；含氯量70％的主要用作阻燃剂。
B、氯化聚乙烯一类含氯35%-40%，另一类含氯68%，无毒。
可用于聚烯烃，ABS树脂等。
它本身是聚合材料，因此作为阻燃剂使用时和树脂体系相容性好，不影响塑料的物理机械性能，耐久性良好。
2、溴系阻燃剂A、四溴双酚A性质：灰白色粉末。
熔点180-184℃，沸点316℃（分解）。
用途：广泛用作反应型阻燃剂以制造含溴环氧树脂和含溴聚碳酸酯以及作为中间体合成其他复杂的阻燃剂，也作为添加型阻燃剂用于ABS、HIPS、不饱和聚酯、硬质聚氨酯泡沫塑料、胶黏剂以及涂料等。
既可作添加型阻燃剂，又可作为反应型阻燃剂。
关注艾邦高分子，回复“阻燃”查看更多文章B、十溴二苯醚性质：白色微细粉末，溶点为304-309℃，溴含量大约83.3%，几乎不溶于所有溶剂，5%热量失重时温度大于320℃，热稳定性好。
用途：添加型阻燃剂，用途广泛；可用于PE、PP、ABS树脂、环氧树脂、PBT树脂、硅橡胶、三元乙橡胶及PET、PA6等材料的阻燃剂。
其与Sb2O3并用阻燃效果更佳。
缺点是耐侯性差，容易黄变。
3、磷系阻燃剂磷系阻燃剂包括无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂。
A、无机磷系阻燃剂红磷、聚磷酸铵（APP)、磷酸铵盐、磷酸盐及聚磷酸盐等。
阻燃机理：燃烧时生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等，覆盖于树脂表面，可促进塑料表面炭化成炭膜；聚偏磷酸则呈黏稠状液态覆盖于塑料表面。
这种固态或液态膜能阻止自由基逸出，又能隔绝氧气。
磷系与氮系及金属氢氧化物等阻燃剂都有协同作用，并用可产生协同阻燃和消烟效果。
无机磷系阻燃剂的耐水性差，与聚烯烃的相容性差，致使制品的力学性能下降，所以在聚烯烃中用量少。
常见阻燃剂及其阻燃机理总结
常见阻燃剂及其阻燃机理总结1、无机阻燃剂（1）水合金属氧化物主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锡等，其中以氢氧化铝的吸热效应最大，阻燃效果好。
其阻燃作用主要是吸热效应，生成的水蒸气还能起隔绝效应。
这类阻燃剂的最大优点是无毒，不会生成有害气体，还可减少燃烧过程中CO的生成量，起消烟剂作用。
最大缺点是分解温度低，应用时使用量大，只能用于加工温度较低、物理机械性能要求不高的高聚物材料的阻燃。
此外，氢氧化镁易吸收空气中的CO2，生成碳酸镁，使制品产生白点。
（2）硼化合物与钼化合物这类阻燃剂中主要有硼酸、水合硼酸锌、钼酸锌、钼酸钙、钼酸铵等。
其中水合硼酸锌的阻燃效果最好。
该类阻燃剂在较低温度下熔融，释放出水并生成玻璃状覆盖层，在燃烧过程中起隔绝、吸热及稀释效应。
硼类阻燃剂与卤系阻燃剂有协同效应。
由于分解温度低，不能用于加工温度高的高聚物阻燃（3）硅类化合物这类阻燃剂在燃烧时能生成玻璃状的无机层（Si0）并接枝到高聚物上，产生不燃的含碳化合物，形成隔氧膜而抑制燃烧，同时还能防止高聚物受热后的流滴。
其燃烧时不产生火焰、CO及烟，而且还具有补强作用。
因此，这是一类极有开发前景的非卤素阻燃剂。
（4）膨胀型石墨这是一类新开发的无机阻燃剂美国已商品化。
它能起隔绝效应，与红磷有良好的协同效应，两者常同时使用（5）三氧化二锑三氧化二锑在不含卤高聚物中阻燃作用很小，一般不单独用作阻燃剂，在含卤高聚物中有较好的阻燃作用，与卤系阻燃剂并用有较好的协同效应2、有机阻燃剂（1）有机卤系阻燃剂有机卤系阻燃剂是目前用量最大的有机阻燃剂，主要是溴、氯化合物。
溴化物虽然有毒，但其阻燃效果比氯化物好，用量少，很受用户欢迎。
同一卤素不同类型的化合物，其阻燃能力不同，其大小顺序为:脂肪族＞脂环族＞芳香族脂肪族与高聚物的相容性好，但热稳定性差；芳香族热稳定好，但相容性差。
含有醚基的芳香族卤化合物与高聚物的相容性好，热稳定性高，用量急剧增加。
阻燃剂的种类及作用机理
磷－卤系阻燃剂、磷－氮系阻燃剂主要是通过磷－卤、磷－氮协同效应作 用达到阻燃目的，具有磷－卤、磷－氮的双重效应，阻燃效果比较好。
2、按组分的不同分
按组分的不同可分无机盐类阻燃剂、有机阻燃剂和有机、无机混合阻燃剂 三种。 无机阻燃剂是目前使用最多的一类阻燃剂，它的主要组分是无机物，应用 产品主要有氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硼酸等。 有机阻燃剂的主要组分为有机物，主要的产品有卤系、磷酸酯、卤代磷酸 酯等。还有一部分有机阻燃剂用于纺织织物的耐久性阻燃整理，如六溴水 散体、十溴－三氧化二锑阻燃体系，具有较好的耐洗涤的阻燃性能。 有机、无机混合阻燃剂是无机盐类阻燃剂的改良产品，主要用非水溶性的 有机磷酸酯的水乳液，部分代替无机盐类阻燃剂。在三大类阻燃剂中，无 机阻燃剂具有无毒、无害、无烟、无卤的优点，广泛应用于各类领域，需 求总量占阻燃剂需求总量一半以上，需求增长率有增长趋势。
4、 不燃气体窒息作用
阻燃剂受热时分解出不燃气体，将可燃物分解
出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。 同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用， 阻止燃烧的继续进行，达到阻燃的作用。
任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的，如果 能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量，那么火 焰温度就会降低，辐射到燃烧表面和作用于将已经气化 的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应就 会得到一定程度的抑制。在高温条件下，阻燃剂发生了 强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量，降低可燃 物表面的温度,有效地抑制可燃性气体的生成，阻止燃烧 的蔓延。Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合 物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量， 从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸 汽时大量吸热的特性，提高其自身的阻燃能力。
聚合物阻燃机理及阻燃剂概述
聚合物阻燃机理及阻燃剂概述根据Claudius年鉴记载，人类最早的阻燃历史可追述到炼金术和罗马帝国时代，从17世纪开始，有关聚合物阻燃的相关报道逐渐增多。
到现在为止，聚合物阻燃方面的研究已经非常成熟。
第二次世界大战之后，聚合物阻燃方面取得突飞猛进的发展，包括氯化石蜡-氧化锑协效体系的发现、阻燃填料的使用、聚合物阻燃性能的测试方法——氧指数法的采用、膨胀型阻燃体系的建立、含氯的不饱和聚合物以及本质阻燃高聚物的制备等等[14]。
这些进展为现代阻燃技术的发展奠定了基础，为人类的阻燃事业做出了巨大贡献。
按照阻燃剂与被阻燃基材的关系，阻燃剂可以分为反应型和添加型两种。
反应型阻燃剂是指阻燃剂作为高聚物的单体，或者作为辅助试剂而参与合成高聚物的化学反应最后成为高聚物的结构单元，这种阻燃方法相对较复杂且成本昂贵，不适于大范围推广。
而添加型阻燃剂是指阻燃剂与基材中的其他组分不发生化学反应，只是以物理方式分散于基材中。
由于添加型阻燃剂在阻燃聚乙烯加工过程中使用方便、加工工艺简单、价格相对较低廉，因而是目前实现聚乙烯阻燃最常用的方法之一。
常用的添加型阻燃体系主要有卤系阻燃复合体系、无卤阻燃复合体系以及其他常用复合体系。
1阻燃机理通常聚乙烯中有少量支链并发生交联，研究表明，PE在空气中燃烧时产生活性很大的HO·、H·和O·，这些自由基有促进燃烧的作用，同时足够的热量以及适合的氧气浓度都是聚乙烯燃烧时所必须的条件，因此只要切断以上三个要素中的任何一种都可以达到阻燃的效果。
所以对PE的阻燃可以通过以下途径：终止自由基链反应，捕获传递燃烧链式反应的活性自由基，即卤系阻燃剂的阻燃机理。
吸收热分解产生的热量，降低体系温度。
氢氧化铝、氢氧化镁及硼酸类无机阻燃剂是典型代表。
稀释可燃性物质和氧气浓度，使之降到着火极限以下，即氮系阻燃剂阻燃机理。
促进聚合物成炭，减少可燃性气体的生成，在材料表面形成一层膨松、有细孔的均质碳层，起到隔热、隔氧、抑烟、防止熔滴的作用，即膨胀阻燃剂的主要阻燃机理。
阻燃机理
阻燃剂的选取原则
• 阻燃效果显著，作用时间长； • 不影响材料的物理、机械及加工性能； • 燃烧或受热分解时发烟量小，毒性低； • 价格便宜，操作方便。
谢谢！
卤代磷硼酸锌有机卤素化合物氢氧化铝含卤阻燃剂sb卤代磷中阻燃机理1卤代磷分解生成不燃性卤化氢气体hxahx具有稀释效应bhx覆盖于材料表面隔绝空气和热chx捕捉燃烧过程中产生的ho切断燃烧连锁反应2卤代磷分解生成磷酸偏磷酸聚偏磷酸a磷酸形成非燃性液膜具有覆盖效应b偏磷酸和聚偏磷酸脱水炭化并且具有凝结作用形成非燃性保护层c含磷化合物在聚合物燃烧时都有po形成po捕捉燃烧过程中产生的ho切断燃烧连锁反应欧育湘
凝聚相阻燃： 在凝聚相中延缓或中断阻燃材料热分解而产生的阻燃作用
– （1）阻燃剂在固相中延缓或阻止可产生可燃性气体和自由基的热分 解。 – （2）阻燃材料中比热容较大的无机填料，通过蓄热和导热使材料不 易达到热分解温度。 – （3）阻燃剂受热分解吸热，使阻燃材料温升减缓或中止。工业上大 量使用的氢氧化铝及氢氧化镁均属此类阻燃剂。
– SbCl3在200～500℃范围内均能生成，延长了Cl自由基的释放时间 – SbCl3蒸汽的比重大，具有排氧作用 – 液态的Sb2O3具有覆盖作用。
气相和凝聚相阻燃机理
张铁江.常见阻燃剂的阻燃机理[J].化学工程与装备,2009年 第10期 杨栋梁.含卤素的阻燃剂（一）[J].《印染》,1999,8:43-45
气相和凝聚相阻燃机理
汪关才,卢忠远,胡小平,张建华.无机阻燃剂的作用机理及研究现状[J].《材料 导报》,2007,02
Sb2O3-有机卤化物
R HCl 250℃ R HCl
HCl Sb 2O3 250℃ 2SbOCl (s) H 2O
卤-锑系阻燃剂的阻燃机理
卤-锑体系是以含卤有机化合物为主要成分， Sb 2O 3为协效剂的复合阻燃体系。
这类阻燃剂的阻燃作用主要是气相阻燃，也兼具一定的凝聚相阻燃作用。
含卤阻燃剂在燃烧过程中分解成HX ，而HX 能与聚合物燃烧产生的HO · 、O · 、OH · 等高活性自由基反应，生成活性较低的卤素自由基，从而减缓或终止燃烧，其反应如下：HX ＋H ·→H 2＋X ·HX ＋O ·→HO ·＋X ·HX ＋HO ·→H 2O ＋X ·因HX 的密度较空气密度大，除发生上述反应外，还能稀释空气中的氧气并覆盖于材料表面，可降低燃烧速度。
上述反应中产生的水能吸收燃烧热而被蒸发，水蒸气能起到隔氧作用。
阻燃体系中的Sb 2O 3本身不具阻燃作用，但是燃烧过程中，能与HX 反应生成三卤化锑或卤氧化锑。
其反应过程如下：Sb 2O 3＋HX （气）→ SbX 3（气）＋H 2OSb 2O 3（固）＋HX （气）−−→−℃250 SbOX （固）＋H 2O Sb 2OX （固）−−−→−℃280~250 Sb 4O 5X 2（固）＋SbX 3（气） Sb 4O 5X 2（固）−−−→−℃480~400 Sb 3O 4X （固）＋SbX 3（气） Sb 3O 4X （固）−−−→−℃560~470 Sb 2O 3（固）＋SbX 3（气）从上述反应可以看出Sb 2O 3的协同作用可以表现为以下方面。
①SbX3蒸气的密度大，能长时间停留在燃烧物表面附近，有稀释空气和覆盖作用。
②卤氧化锑的分解过程是一个吸热过程，能有效地降低聚合物表面温度。
③SbX3能与气相中的自由基反应，从而减少反应放热量而使火焰猝灭。
SbX3→X·＋SbX2·SbX3＋CH3·→CH3X＋SbX2·SbX2·＋H·→SbX·＋HXSbX2＋CH3·→CH2X·＋SbX·SbX·＋H·→Sb＋HXSbX·＋CH3·→CH3X＋Sb④上述反应中生成的Sb可与气相中O·、H·反应生成SbO·和水等产物，有助于终止燃烧。
高分子材料的阻燃机理详解
高分子材料的阻燃机理详解聚合物的燃烧是一个非常激烈复杂的热氧化反应，具有冒发浓烟或炽烈火焰的特征。
燃烧的一般过程是在外界热源的不断加热下，聚合物先与空气中的氧发生自由基链式降解反应，产生挥发性可燃物，该物达到一定浓度和温度时就会着火燃烧起来，燃烧所放出的一部分热量供给正在降解的聚合物，进一步加剧其降解，产生更多的可燃性气体，火焰在很短的时间内就会迅速蔓延而造成一场大火。
阻燃剂是一类能够阻止塑料引燃或抑制火焰传播的助剂。
根据其使用方法可分为添加型和反应型两类，添加型阻燃剂是在塑料的加工过程中掺入塑料中，多用于热塑性塑料。
反应型阻燃剂是在聚合物合成过程中作为单体化学键合到聚合物分子链上，多用于热固性塑料，有些反应型阻燃剂也可用作添加型阻燃剂。
按照化学结构，阻燃剂又可分为无机和有机两类，在这些化合物中多含有卤素和磷，有的含有锑、硼、铝等元素。
1. 阻然剂的阻燃效应阻燃剂的阻燃作用就是在聚合物材料的燃烧过程中能阻止或抑制其物理或化学变化的速度，具体说来，这些作用体现在以下几个方面。
(1) 吸热效应其作用是使高聚物材料的温度上升发生困难，例如，硼砂具有10个分子的结晶水，由于释放出结晶水要夺取141.8kJ/mol 热量，因其吸热而使材料的温度上升受到了抑制，从而产生阻燃效果。
水合氧化铝的阻燃作用也是因其受热脱水产生吸热效应的缘故。
另外，一些热塑性聚合物裂解时常产生的熔滴，因能离开燃烧区移走反应热，也能发挥一定的阻燃效果。
(2) 覆盖效应其作用是在较高温度下生成稳定的覆盖层，或分解生成泡沫状物质，覆盖于高聚物材料的表面，使燃烧产生的热量难以传入材料内部，使高聚物材料因热分解而生成的可燃性气体难于逸出，并对材料起隔绝空气的作用，从而抑制材料裂解，达到阻燃的效果。
如磷酸酯类化合物和防火发泡涂料等可按此机理发挥作用。
(3) 稀释效应此类物质在受热分解时能够产生大量的不燃性气体，使高聚物材料所产生的可燃性气体和空气中氧气被稀释而达不到可燃的浓度范围，从而阻止高聚物材料的发火燃烧。
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卤系阻燃剂阻燃机理
卤系阻燃剂是一种常见的阻燃剂类型，在许多领域中被广泛应用。
卤系阻燃剂以卤素元素（如溴、氯）为主要成分，通过其特定的化学
性质发挥阻燃作用。
下面将详细介绍卤系阻燃剂的阻燃机理，以帮助
读者更好地理解和应用这种阻燃剂。
卤系阻燃剂的阻燃机理可以归结为以下几个方面：
1. 水合效应：卤系阻燃剂在高温下会发生水解反应，生成卤化氢
气体。
卤化氢气体在接触火焰时会发生水化反应，产生大量水蒸气，
从而吸收热量并稀释燃烧气体，减缓燃烧速度。
同时，由于卤化氢气
体的比重较空气大，它可遮蔽火焰的氧源，降低燃烧的氧含量，从而
抑制燃烧过程。
2. 气相抑制作用：卤系阻燃剂在高温下分解产生的卤素化合物
（如溴化氢、氯化氢等）与燃烧产物中的自由基发生反应，抑制其进
一步参与反应链的链传递过程。
这种链传递抑制作用可以阻断火焰的
扩散，减少火焰的温度和放热量，达到阻燃的效果。
3. 炭化层形成：卤系阻燃剂在高温下分解产生的卤化物可以与燃
烧物表面的有机物发生反应，生成气体和固体沉淀物。
这些固体沉淀
物在燃烧过程中可以形成一层炭化层，覆盖在燃烧物表面，起到隔热
和隔氧的作用，阻碍燃烧的进行。
综上所述，卤系阻燃剂的阻燃机理主要包括水合效应、气相抑制
作用和炭化层形成。
这些机理相互作用，共同发挥作用，从而抑制火
焰的传播和燃烧的进行，防止火灾的扩散。
在实际应用中，我们可以根据具体的情况选择适合的卤系阻燃剂，并合理调节使用剂量。
同时，还需要注意卤系阻燃剂的稳定性和毒性
问题，确保其安全使用。
此外，卤系阻燃剂的使用也可以与其他阻燃
机理相结合，如氮磷系阻燃剂和无机阻燃剂等，以提高阻燃效果。
总之，了解卤系阻燃剂的阻燃机理对于正确应用和选择合适的阻
燃剂具有重要意义。
在工程实践中，我们应该结合具体情况，综合考
虑各种因素，并在保证安全的前提下，合理利用卤系阻燃剂的阻燃作用，确保材料和设施的防火安全性。