磷氮阻燃剂的发展现状及趋势

2017年第
24期
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本文DOI ：10.16675/14-1065/f.2017.24.066
磷氮阻燃剂的发展现状及趋势
□付琬璐
摘要：本文概述了近年来磷氮阻燃剂的发展现状，并对现有阻燃剂在使用中的问题进行了研究，由此提出了阻燃剂
未来的发展要求及趋势。

关键词：可燃性；新型阻燃剂；协同阻燃文章编号：1004-7026（2017）24-0101-01
中国图书分类号：TQ314.248文献标志码：A （沈阳顺风新材料有限公司
辽宁
沈阳
110000）
1阻燃剂
1.1阻燃剂概述
阻燃剂，顾名思义，是赋予可燃物或易燃物难燃性质的一种助剂。

一般分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。

添加型阻燃剂一般是采用直接添加或机械共混的方式加入到需要阻燃的材料中，从而使材料具有阻燃功能。

添加型阻燃剂主要分为无机阻燃剂和有机阻燃剂两大类。

无机阻燃剂主要有氢氧化铝、三氧化二锑、氢氧化镁等。

有机阻燃剂主要有磷系阻燃剂、溴系阻燃剂、氮系阻燃剂和磷氮阻燃剂等。

反应型阻燃剂是将阻燃剂作为一种单体与材料反应，从而使材料本事具有阻燃性能，特点是与材料相容性较好，阻燃时效长久。

2磷系阻燃剂
2.1磷系阻燃剂概述磷系阻燃剂，是指阻燃剂中含有磷元素的阻燃剂。

磷系阻燃剂主要分为有机磷阻燃剂和无机含磷阻燃剂。

无机含磷阻燃剂在阻燃剂在阻燃受热时生成不燃气体，阻止热量向聚合物内部传递，从而达到阻燃的效果，例如卤化磷就是其中一员。

有机含磷阻燃剂是最常用的有机类阻燃剂。

有机含磷阻燃剂中磷酸酯类在阻燃受热时不但会生成磷酸类基团达到脱水的效果，而且还会在材料的表面形成炭层以达到隔氧，隔热的效果[1]。

2.2磷系阻燃剂的阻燃机理及特点
磷系阻燃剂的阻燃机理：磷系阻燃剂在阻燃受热时，可以促进聚合物成炭，并在聚合物表面形成一层保护膜，以阻止氧气向聚合物内部扩散，也可以阻止热量向聚合物内部传递；磷酸可以吸热，阻止聚合物的进一步氧化，从而降低热传递过程；磷酸可以作为脱水剂，减少聚合物中游离的氧离子和氢氧根离子，促成成炭过程。

有机含磷阻燃剂的优点：阻燃效率高；对材料本事质量影响小；光稳定性好有机含磷阻燃剂的不足：耐热性差；与聚合物的相容性较差；有低落物产生；挥发性大。

3氮系阻燃剂
3.1氮系阻燃剂概述
氮系阻燃剂是指阻燃剂中含有氮元素，阻燃受热时可以产生氮气的一类阻燃剂。

在新型的安全环保阻燃剂中，氮系阻燃剂也占有重要的一席之地。

因此近年来，受到了国内外大批的科研工作者的青睐和重视，并受到了广泛的研究[2]。

3.2氮系阻燃剂的阻燃机理及特点
据研究认为氮系阻燃剂在阻燃受热时，会放出氮气，水蒸气，氨气等不燃气体，不燃气体的生成会依附在聚合物的表面，起到了隔绝氧气的作用，使聚合物因缺失燃烧的必备条件之一的氧气而不燃，以此达到阻燃阻燃效果，同时阻燃剂的受热分解带走了聚合物表面大量的热量，使聚合物的表面低于着火点，也使聚合物不能燃烧。

4磷氮协效阻燃剂
4.1磷氮协效阻燃剂概述
磷氮协效阻燃剂又被称为膨胀型阻燃剂。

膨胀型阻燃剂一般由炭源、酸源、气源三部分组成。

炭源是形成炭层的基础，可以由聚合物本事提供，也可以由阻燃剂提供，炭源的作用旨在燃烧初期在聚合物表面形成致密炭层，以阻止热量向聚合物内部传递，从而起到阻燃效果。

酸源又可称为脱水剂，一般由氮系阻燃剂提供，最常用的是三聚氰胺（MEL ）。

4.2磷氮协效阻燃剂的机理及特点
磷氮协效阻燃剂机理：在燃烧初期，酸源因受热而形成脱水剂与炭源作用而反应成酯，酯脱水而交联成炭，气源受热分解释放大量惰性气体，促成炭层膨胀，从而在聚合物表面形成厚厚的炭层，增加了聚合物与炭层表面的梯度温度，使聚合物表面的温度低于着火点，炭层同时也有阻隔聚合物与外界氧气接触的作用。

由此对聚合物起到很好的阻燃作用。

结束语
新型膨胀阻燃剂是近来的研究热点，与磷氮协效阻燃剂相比，炭源由含有多糖类结构的聚合物提供。

核壳结构的膨胀阻燃剂，将酸源，炭源由氮员包覆起来，可以更好的达到阻燃效果，同和提高阻燃剂与聚合物基体的相容性。

由含磷结构的多糖类化合物与氮源连接为一体，组成三位一体阻燃剂，也可以提高阻燃效率，并与聚合物有很好的相容性。

参考文献：
[1]李泓成.多元素协同螺环磷系阻燃剂的合成及阻燃性能的研究[D].北京理工大学,2015.
基金项目：沈阳市科技专项国际合作项目F16-224-6-00；沈阳市科技攻关项目：F16-062-2-00；沈阳市重点研发科技计划项目17-50-2-00资助项目。

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