塑料的阻燃机理
影响塑料阻燃性的因素
影响塑料阻燃性的因素1.、塑料1.1、塑料树脂本身熔指数越低，阻燃剂就越用量就越多。
熔指数越高，阻燃剂用量相对就越少。
在PE塑料中熔指数为0.5-1.0产品阻燃效果最差，阻燃剂用量比熔指数为4-7的产品要多出5-10%。
1.2、几种塑料树脂混合使用或因为加工设备原因，造成阻燃母料在聚合物中局部分散不良，影响阻燃性。
1.3回收料因熔指数的降低与其中夹杂着不同品种的塑料和填充物对阻燃有不同程度影响。
2.0、色母粒2.1某些色粉，会在塑料中起到“灯芯作用”，促进塑料的热传导作用。
色母粒的添料含有碳酸钙、碳酸镁、硅粉时，会对阻燃起严重的干扰作用2.2生产色母的某些润滑剂会对阻燃剂有干扰作用。
如硬脂酸锌、氧化锌会对阻燃塑料的表面SbCl3阻隔层的形成，起到干扰阻挡作用。
3.、填料3.1、填料的“灯芯作用”，提高了塑料的导热性，使塑料的内部温度提高，加剧塑料分解，并释放出更多的挥发性可燃烧物质。
3.2、填料提高塑料的黏度，降低了由于塑料流动及熔滴带走的热量，尤其是94ULV2—V1级产品。
3.3、聚集在塑料表面的填料可形成传质和传热的屏障，有的填料还有助于形成烧结表面层和炭层。
因此，填料还可增加燃烧表面的辐射热损耗和由传导引起的热传递，延缓塑料分解生成的挥发性产物在气相中的流动。
3.4、例证3.41、碳酸钙、硅石、玻璃纤维在塑料中填料能影响聚合物的微观结构，形成塑料中的成核剂，起到“灯芯效应”，加剧燃烧。
3.42、干扰作用：如：含有硅粉的塑料燃烧时，会在表面形成稳定的溴化硅，对塑料的气相阻燃起到干扰作用。
3.43、对抗效应：含有碳酸钙和碳酸镁的塑料对阻燃剂有对抗作用，加大了阻燃剂使用量。
4.、制品形状与厚度：4.1、对于94UL-VI-V2级阻燃制品的厚度越大阻燃母料用量越大。
4.2、对于94UL-V0级阻燃制品的厚度越大阻燃母料用量越小。
5.、阻燃剂的饱和聚烯烃的氧指数到30-32时，填加更多的阻燃母料氧指数不会无限制的提高。
pa66阻燃机理
pa66阻燃机理
PA66，即聚酰胺66，是一种热塑性高性能工程塑料。
在阻燃性方面，PA66通常需要添加阻燃剂来提高其阻燃性能。
阻燃机理主要涉及阻燃剂的作用和PA66分子结构的特点。
1.阻燃剂的作用：阻燃剂通常通过以下几种机理发挥作用：
•气相阻燃：阻燃剂在高温下分解产生气体，这些气体可以稀释周围的氧气，减缓火焰蔓延速度。
•凝相阻燃：阻燃剂在固相条件下形成的碳层可以覆盖材料表面，阻碍燃烧气体和热量传递，起到凝相阻燃作用。
•游离基团抑制：阻燃剂中的游离基团可以与燃烧产物中的自由基结合，减缓火焰的蔓延。
2.PA66分子结构的特点：PA66作为一种聚酰胺类塑料，其分子
结构中含有酰胺基（-CONH-）和酰亚胺基（-CONH-）等。
这
些官能团中的氮元素在燃烧时可能有助于形成氮化合物，减缓
火焰的蔓延。
在PA66 中添加阻燃剂时，阻燃剂的作用机理与材料的分解、气相和凝相阻燃作用等因素交织在一起。
常用的PA66阻燃剂包括溴系阻燃剂、磷氮系阻燃剂等，它们可以通过上述机理中的一种或多种作用来提高PA66的阻燃性能。
需要注意的是，阻燃剂的添加量、类型、分散性等因素都会影响最终的阻燃效果，因此在具体的应用中需要根据材料的要求和性能标准进行调整和优化。
此外，阻燃材料的选择也应考虑环保性和其他性
能方面的需求。
阻燃PP材料简介以及阻燃机理
阻燃PP材料简介以及阻燃机理阻燃PP材料由于其密度轻盈、耐候性优异及综合价格低廉，受到越来越多厂商的青睐，在很多应用场合已成功取代阻燃PS、阻燃ABS等。
在阻燃PP材料兴起的背后，有个困扰的问题可能经常会遇到，那就是阻燃材料的析出性问题，在无卤阻燃材料中显得更为明显。
阻燃剂析出不仅经常在注塑过程中产生模垢、粉末状结块、粘模等影响正常生产，在制件成品中也经常发生析出，产生白色雾状物质影响产品外观及导致阻燃性下降等。
在解决阻燃剂析出问题前，我们先探讨影响析出问题的两个重要因素：1、阻燃剂与PP基材树脂的相容性阻燃剂在PP树脂中一般呈两种状态：以类似填料形式填充树脂中，另一类则以融化状态均匀分散在树脂中。
由于PP为非极性材料，极性阻燃剂与PP便会存在界面相容性问题。
界面相容性越差，其越容易产生析出性问题。
2、温度对阻燃剂析出影响PP为半结晶性物质、具有较低的玻璃化转变温度，当环境温度高于其玻璃化转变温度时，随着温度的升高，无定形链段热运动将会加快，使得与PP树脂相容性较差的小分子阻燃剂能够比较容易的克服阻力迁移到表面。
这也是制件存放一段时间后表面有时也会出现析出现象的原因，而高温注塑过程是析出最明显的过程，其析出常反映在模具上产生模垢等，注塑温度越高析出越厉害。
阻燃剂迁移速率与温度的关系大致可用图四表示，在阻燃剂分解温度范围内，其析出速率随着温度的升高而明显加快。
在恒定温度下，析出同样与时间存在一定关联。
在了解产生析出原因后，对阻燃析出问题改进便可事半功倍。
主要有两种方法：1.引入强极性基团（如胺基、羧基、环氧基团等），增强阻燃剂与PP界面作用，可有效减轻阻燃剂析出问题。
2.提高阻燃剂与树脂间的迁移阻力，降低低分子量阻燃剂的迁移速率：降低温度以减弱链段间运动或提升阻燃剂分子的聚合度并降低分子量分布宽度便成为减轻阻燃剂析出的有效措施。
需要指出的是：无析出阻燃PP并不是完全没有析出，其只是在极大程度上降低了阻燃剂的迁移性。
概述PVC塑料的阻燃与消烟
概述PVC塑料的阻燃与消烟钱明成 2008-12-22【大字中字小字】PVC塑料是新型化学的重要组成部分，它是继钢材、木材、水泥之后的第四大类建筑材料。
PVC塑料建材在国外的应用已经有半个世纪的历史了。
由于它具有能耗低、质量轻、耐腐蚀、耐候性好，装饰效果佳等优点，在建筑、装饰领域得到广泛的应用。
它对于美化城市、节约能源、保护环境、提高建筑功能、改善人民居住条件等有着极重要的作用。
国家建设部、石化部、轻工总会、建材局和石化总公司联合成立了全国化学建材协调组后，先后讨论通过了《全国化学建材推广应用“95”计划和2010年发展规划纲要》及《关于加速推广应用化学建材和限制淘汰落后产品的规定》的决定。
规定和纲要明确了大力推广应用塑料建材，主要发展以PVC塑料建材的方针，规定和纲要明确要求到2000年和2010年PVC塑料管材和PVC塑料门窗型材的用量分别达到12万吨和300万㎡及17万吨和6000㎡的指标，可见发展PVC塑料建材势在必行，具有十分广阔的前景，有较大的社会和经济效益。
但是，PVC塑料因燃烧而产生大量的浓烟，给火灾的扑救、人员疏散带来极大的困难。
所以开展PVC塑料阻燃与消烟技术的研究，已是一个十分迫切的研究课题。
1、PVC塑料阻燃消烟技术的研究现状PVC塑料早在20世纪30年代末首先由德国研制和生产，当时的产品主要是PVC 塑料管材，用以代替钢质管材首先应用于建筑排水工程等。
自此各国都先后相继开始了对PVC塑料在建筑、装饰、装修、电力等方面的开发与应用。
至1994年世界主要国家（包括美国、西欧、日本）PVC树脂的总耗量已达1243.3万吨的新高，比1993年增长速度已高达12.2℅。
早在20世纪70年代初，人们就已经认识到PVC塑料燃烧时产生浓烟极其毒性是火灾时致人死亡的罪魁祸首，火灾中最具有危险、最具有威胁性的有害因素。
特别对于高层建筑，情况更加严重。
据有关资料统计，在火灾死亡人数中，有80℅是由烟雾和烟气毒性造成的。
塑料制品的防火性能和阻燃技术
原料选择：选择具有良好阻 燃性能的塑料原料
成型工艺：选择合适的成型 工艺，如挤出、注射、压塑 等，保证产品的形状和尺寸
后处理工艺：对成型后的产品 进行后处理，如冷却、固化、 表面处理等，提高产品的阻燃
性能和外观质量
质量控制：对生产过程中的 各个环节进行质量控制，保 证产品的阻燃性能和稳定性
阻燃塑料在航空领域的应用：提高 飞机防火性能，保障飞行安全
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
阻燃塑料在轨道交通中的应用：提 高列车防火性能，保障乘客安全
阻燃塑料在船舶领域的应用：提高 船舶防火性能，保障航行安全
阻燃塑料制品的效果评估方法与标准
燃烧性能测试： UL94、 ISO1210、 GB/T2408等标 准
阻燃塑料制品的环保性能
阻燃剂的使用： 环保型阻燃剂， 减少对环境的
影响
生产过程：采 用环保工艺， 减少废气、废 水、废渣的排
放
产品性能：阻 燃塑料制品具 有耐热、耐候、 耐腐蚀等性能，
可回收利用
环保认证：通 过相关环保认 证，如RoHS、 REACH等，确 保产品符合环
保要求
阻燃塑料制品的生命周期评估
确定。
燃烧产物：塑料制品燃烧 时会产生有毒气体和烟雾， 对人体和环境造成危害。
燃烧速度：塑料制品的燃 烧速度受多种因素影响， 如材料、厚度、环境温度
等。
燃烧性能的影响因素： 塑料制品的燃烧性能受 多种因素影响，如材料、 添加剂、加工工艺等。
防火等级
防火等级是根据塑料制品的燃烧性 能和耐火极限来划分的
随着技术的进步，阻燃塑料制品的 性能将不断提高，满足更多领域的 需求。
塑料阻燃等级定义及实验方法
UL 94*总体 可燃性 UL94 等级是应用最广泛的塑料材料可燃性能标准。它用来评价材料在被点燃后熄灭的能力。根据燃烧速度、 总体 燃烧时间、抗滴能力以及滴珠是否燃烧可有多种评判方法。每种被测材料根据颜色或厚度都可以得到许多值。当选定某个产品的 材料时， UL 等级应满足塑料零件壁部分的厚度要求。 等级应与厚度值一起报告， 其 UL 只报告 UL 等级而没有厚度是不够的。 94 UL 等级总结：
塑料阻燃标准
阻燃相关标准
一、 UL UL 是英文保险商试验所（Underwriter Laboratories Inc.）的简写。UL 安全试验所是美国最有权威的，也是 界上从事安全试验和鉴定的较大的民间机构。它是一个独立的、非营利的、为公共安全做试验的专业机构。它 采用科学的测试方法来研究确定各种材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、财产有无危害和危害的程度； 确定、编写、发行相应的标准和有助于减少及防止造成生命财产受到损失的资料，同时开展实情调研业务。总 之，它主要从事产品的安全认证和经营安全证明业务，其最终目的是为市场得到具有相当安全水准的商品，为 人身健康和财产安全得到保证作出贡献。就产品安全认证作为消除国际贸易技术壁垒的有效手段而言，UL 为 促进国际贸易的发展也发挥着积极的作用。 UL94 标准指美国保险业者研究所第 94 实验标准。其试验方法如下；使截面积 1.27*0.32 厘米长度 12.7 厘 米的塑料片呈垂直状态，在踞其下端 0.96 厘米处使用喷灯点火，接触火焰 10 秒后去掉喷灯，如果在 5 秒内灭 火称为 V—0 级，在 5-25 秒内灭火称为 V—1 级。在塑料片下段 30 厘米处放置纱布，如果滴落的液体使其燃烧 称为 V—2 级。 二、 GB 国家标准 GB2408-80 水平燃烧试验方法：水平试验法是在实验室条件下测试试样水平自支撑下的燃烧性能。 GB2409-84 垂直燃烧法：垂直燃烧法是在规定条件下，对垂直放置具有一定规格的试样施加火焰作用后的燃烧 进行分类的一种方法。 GB2406-80 氧指数试验法：氧指数(OI) ——指塑料燃烧时，所需混合气体中最低氧的含量。空气中氧气平均浓 度为 21%。 一般氧指数在 21 以下为可燃性塑料， 22-27 为自熄性塑料， 以上为阻燃性塑料。 27 该方法比较简单， 数字重现性较好，具有以数字表现材料燃烧性能的特点，所以国外普遍采用，(例如美国的氧指数试验标准为 ANST/ASTM D2863-1977) 。该方法不但适用于具有自支撑型材料，而且对薄膜，泡沫塑料等也适用。 GB8323—87 烟密度试验方法：该试验方法是在规定试验条件下测定材料受辐射或燃烧时所产生的比光密度。 比光密度是以规定的试验箱容积，光程长度，和试验面积所测定的透光率计算出的比光密度值。最大光密度值 用来表示材料的光密度。
塑料改性的阻燃原理
塑料改性的阻燃原理
塑料改性的阻燃原理是通过在塑料材料中添加阻燃剂，改变塑料的物化性质，使其具有抗火性能。
阻燃剂可以改变塑料的燃烧特性，减缓塑料的燃烧速度和火焰的传播能力。
阻燃剂一般可以分为氧化剂型和阻隔型两种。
氧化剂型阻燃剂可以在塑料燃烧时产生氧气，增加燃烧反应的供氧条件，使燃烧过程中的热分解速率减慢，从而减缓火焰传播速度。
阻隔型阻燃剂则是通过在塑料表面形成一层阻燃层，阻挡空气和热的输送，降低燃烧反应中的温度和氧气浓度，使燃烧过程停止或减缓。
阻燃剂的选择要根据塑料的种类和使用环境的要求进行合理搭配。
常用的阻燃剂有溴化阻燃剂、氯化阻燃剂、磷类阻燃剂等。
需要注意的是，塑料改性的阻燃效果是有限的，阻燃剂的添加只能减缓燃烧速度，无法完全抑制燃烧。
因此，在特定的应用环境中，还需要额外的安全措施来确保防火安全。
PC阻燃综述
PC阻燃的综述1.关于PC的简介聚碳酸酯(PC)是通用工程塑料中唯一具有良好透明性的热塑性工程塑料,其折射率为1.584,对可见光的透过率达90%以上，以冲击强度高而著称,具有优良的电绝缘性、较高的耐热性和尺寸稳定性,本身还具有一定的阻燃性,属于自熄型工程塑料[1]。
随着汽车和电子通讯等行业的日益发展,对产品塑料部件的阻燃性能要求越来越高,许多厂家对其塑料部件的阻燃等级明确要求必须达到UL 94V-0级,并且很多使用场合还要求PC保持良好的透光性,这就需要在不影响PC原有透明度的同时对其进行阻燃改性。
2.阻燃体系的简介早期人们对PC使用的阻燃剂为含卤素的阻燃剂,其中主要是含溴阻燃剂。
溴系阻燃PC在改性制备过程以及后期注塑成型过程中都不太稳定,原因可能为阻燃剂在高温下游离出的酸性小分子促使PC发生降解反应。
且溴系阻燃PC在燃烧过程中会产生大量有毒、腐蚀性气体,这样会在火灾现场引入毒烟的危害。
由于含卤阻燃材料热裂时产生的腐蚀性气体,即使浓度甚低,也可能使电子/电气设备中的关键部件受损而导致整套设备失灵，故在电子领域会使用无卤阻燃体系[2]。
其无卤阻燃体系主要为磷系、硅系、芳香族磺酸盐、硼系、聚合物/无机纳米复合技术、其它无机阻燃剂。
（1）磷系阻燃使用磷酸酯对PC进行阻燃改性的同时,还可以赋予PC优异的加工流动性能，因为磷酸酯的熔点一般低于100℃,磷酸酯的加入使PC的注塑加工温度从290℃降低到260℃左右。
可用于PC阻燃改性的磷酸酯有间苯二酚双二苯基磷酸酯(RDP),双酚A双二苯基磷酸酯(BDP)和三苯基磷酸酯(TPP)等。
由于磷酸酯本身易吸潮,并且水解稳定性较差,因此应用于PC之前要求先充分干燥,加工过程中要注意控制好工艺参数,尤其是保证共混机内一定的真空度和稳定的温度范围。
但是其存在缺点是部分产品回收困难，循环加工性差。
另外红磷本身带颜色透明度不好，易氧化吸湿成酸,稳定性差,有粉尘爆炸危险性,以及在加工温度下生成剧毒的PH3等问题。
塑料热学性能改性配方设计
优缺点
❖ 以添加量少，阻燃效果显著； ❖ 卤系阻燃剂作用时会产生大量的烟雾，有毒且具有腐蚀
性的卤化氢气体，不仅妨碍救援工作，而且会腐蚀仪器 和设备，产生二次灾害；燃烧时所产生的有毒（二wu 英）的烟雾，对环境污染严重。
❖ 阻燃剂：能阻止塑料引燃或抑制火焰传播的助剂，是仅 次于填料、增塑剂的第三大助剂品种。
❖ 阻燃剂：第V族的N、P、As、Sb、Bi和第VII族F、Cl、 Br、I及B、Al、Mg、Ca、Zn、Sn、Mo、Ti、Cu、Fe 的等的化合物
❖ 最常用的为N、P、B、Sb、Cl、Br、Al、Mg、Fe、Zn 的化合物。
0. 03~0.05μm;白烟为悬浮在空气中的微小粒子。 ✓ ②、不可见部分为气体，如HCl、CO2、CO、HCN及
甲烷等，其中HCl、CO及HCN为有毒气体。
消烟机理
❖ 塑料消烟的基本原理为加入无机消烟剂，改变塑料的降 解方式，抑制炭微粒的形成，使之形成焦炭，并吸收有 毒气体。
三、常用塑料阻燃材料
<22：易燃；22~27：自熄性；>27：难燃
2、美国UL标准（UL-94）
❖ 美国UL-94标准的测试方法为观察塑料在直接接触火源 时的燃烧情况，并划分为三个级别。
✓ V-0级：离火后10s熄灭，并不引燃其下方30cm处的药棉 ✓ V-1级：离火后10~30s熄灭，并不引燃其下方30cm处的
药棉。 ✓ V-2级：离火后30s熄灭，并引燃其下方30cm处的药棉。 ❖ 在我国，主要以氧指数法为主。
应用比例和发展方向
煤矿工程塑料(PE&PP)的阻燃研究
煤矿工程塑料(PE 、PP)的阻燃研究张化廷(淮南工学院,安徽 淮南232001) 摘 要 介绍了煤矿工程塑料(PE 、PP )的共混阻燃改性,以最佳的阻燃体系组合,实现工艺简单,成本低廉、阻燃效果好。
关键词 煤矿工程塑料 覆盖效应 封闭隔离效应收稿日期 19992042191 引言90年代以后,随着石化工业的飞速发展,塑料作为一种新材料已逐步进入煤矿井下,以替代钢材、木材和橡胶使用。
通过阻燃改性的PE 和PP 主要用在煤矿给排水管材、建井工程模板、假顶及其他工件;其次,改性PVC 主要应用于皮带运输机的皮带,风筒布,隔爆水槽(袋),溜槽及软管,以替代橡胶应用。
实践证明:塑料在煤矿井下应用具有耐腐蚀、轻便,节约钢材、木材和橡胶、可再回收利用等优点,具有很广阔的前景。
但因煤矿井下是一个富含瓦斯的场合,所以,进入井下应用的塑料必须符合MP113-851煤矿井下非金属聚合物制品安全性能检验规范2要求,其氧指数大于27。
对于PE 和PP 而言氧指数均在1715以下,若不用一组相容性和协同性很好的阻燃体系组合,仅以增大阻燃剂的量来实现阻燃,势必造成材料成本高和力学性能下降而失去实用价值。
2 阻燃体系组合 根据我们多年从事煤矿工程塑料研究的实践证明,PE 和PP 阻燃体系组合为溴系阻燃剂+含锑阻燃增效剂+水合硼酸锌,其阻燃效果最好。
2.1 材料选择 十溴联苯醚,分解温度425℃,粒度小于3μm ,上海试剂四厂生产;四溴双酚A ,分解温度450℃,粒度小于3μm ,连云港海水化工厂生产;三氧化二锑,分解温度650℃,粒度小于10μm ,上海试剂四厂生产;水合硼酸锌,315结晶水,结晶水分解释放温度300℃以下,粒度平均2μm ～10μm ,上海京华化工厂生产。
2.2 配比 PE 和PP 有很多型号,可根据不同力学性能及加工性能要求选择不同型号产品,对于本阻燃改性而言均适用。
配比见表1、表2。
表1名称PE 十溴联苯醚三氧化二锑水合硼酸锌配比1006.533.5表2名称PP 四溴双酚A三氧化二锑水合硼酸锌配比100734通过实践证明,PE 选用十溴联苯醚,PP 选用四溴双酚A 效果更佳。
塑料阻燃机理最精辟之总结
塑料阻燃机理最精辟之总结编辑廖家志原著：SERGEI V. L EVCHIK1.1 引言1.2 聚合物燃烧与测试1.2.1 可燃性的实验室测试1、聚合物的燃烧性主要从易燃性、火焰传播性、释热性三个方面进行评估。
2、Numerous flammability tests are known and are representative samples or on an许多可燃性测试可用试样或最终产品进行，在规模上分为小型、中型及大型测试。
3、and no be observed. A V-1 classification is with maximumshould be observed. The sample is classified V-2 if it satisfies the combustion time criteria of V-1 but flammable drips igniting the cotton are allowed。
UL94V0级评定标准：每次点燃后10s内即发生自熄，5个试样（10次点燃）的平均燃烧时间不超过5s，无具有引燃性的熔融滴落。
V-1级评定标准：试样最长的燃烧时间小于30s，平均燃烧时间小于25s，无具有引燃性的熔融滴落。
V-2级评定标准：符合V-1级标准的燃烧时间限制，允许具有引燃性的熔融滴落。
4、a numerical value instead of a discrete classification (e.g., V-0, V-1, V-2).虽然LOI法仅能测试实验室条件而非真实火情下材料的易燃性，但其可提供较详实的数据而非不连贯的等级划分(例如, V-0, V-1, V-2)。
5、The cone calorimeter test is a bench-scale (medium-sized) test developed at NIST which quickly gained popularity in the academic community as well as for standardization purposes (e.g., ISO 5660-1, ASTM锥形量热仪测试法是美国国家标准及技术研究院（NIST）制定与规范的一个中等规模实验室测试法，它很快得到了学术界的普遍认可，并为其制定了相关标准(例如ISO 5660-1, ASTM E-1354)。
塑料阻燃剂知识汇总
塑料阻燃剂知识汇总第一节 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。
PP、PE、EVA、TPE聚烯烃无卤阻燃剂阻燃机理及配方和应用中常见问题
PP、PE、EVA、TPE聚烯烃无卤阻燃剂阻燃机理及配方和应用中常见问题Post By：2010-12-2 14: 50:33PP、PE、EVA、TPE聚烯烃无卤阻燃剂阻燃机理及配方和应用中常见问题PP、PE、EVA、TPE聚烯烃无卤阻燃剂阻燃机理及配方和应用中常见问题1、P-N系膨胀型阻燃剂的阻燃机理一般包括三部分,即碳源(常为多羟基化合物,如季戊四醇)、酸源(如聚磷酸铵,即APP)及发泡剂(如三聚氰胺),它们是通过下述相互作用而形成炭层的：? ①在较低温度(150℃左右,具体温度取决于酸源和其他组分的性质)下,有酸源产生能酯化多元醇和可作为脱水剂的酸;②在稍高于释放酸的温度下,酸与多元醇(碳源)进行酯化法反应,而体系中的胺则作为此酯化反应的催化剂,加速反应进行;③体系在酯化反应前或酯化反应过程中熔化;④反应过程中产生的水蒸气和气源产生的不燃性气体使已处于溶融状态的体系膨胀发泡。
与此同时,多元醇和酯脱水炭化,形成无机物及炭残余物,且体系进一步膨胀发泡;⑤反应接近完成时,体系胶化和固化,最后形成多孔泡沫炭层。
2. P-N系膨胀型阻燃剂由三部分组成，（1）酸源：提供酯化反应所需的酸;(2)碳源：提供酯化反应所需的羟基或者其它基团的物质；（3）气源：提供体系膨胀发泡所需要的气体。
3..为什么某些P-N系阻燃剂挤出过水槽的时候条子容易粘水？条子容易粘水是由于阻燃剂的部分组份水溶性比较好，通过螺杆机出口的时候，温度比较高的条子接触到冷水槽，粉体容易析出，所以阻燃剂里面成份必须是难溶水的。
而我公司EPFR-100A与EPFR-100C阻燃剂应用于PP中，不会出现上述条子粘水现象。
4.为什么不同的PP加入相同的份数阻燃剂存在阻燃效率的差异？由于PP基体的不同，如均聚PP和共聚PP，由于其内部烯烃含量的不同，这是因为共聚PP里面有PE 侧链，PP中的H原子比PE中活性大；PP比PE燃烧热小，与阻燃剂一开始共同起作用，PE分解温度高，后面才起作用；PP基材分解温度在227-247度之间，而PE在335-450度之间，阻燃剂分解温度在260度，PP与阻燃剂匹配性更好。
塑胶阻燃报告
塑胶阻燃报告一、引言塑料制品在现代社会中得到广泛应用，但由于其易燃和难降解的特性，存在一定的安全隐患和环境问题。
因此，研究塑料的阻燃性能，寻找有效的阻燃措施，对于提高塑料制品的安全性和可持续性发展具有重要意义。
本报告将介绍塑料阻燃的基本概念、常见的阻燃机制以及目前常用的塑料阻燃技术。
二、塑料阻燃的基本概念塑料的阻燃是指添加一定的阻燃剂或采用特殊的制造工艺，使塑料具有一定的抗燃烧性能。
阻燃剂的作用是通过干扰燃烧反应过程，延缓火焰的传播速度和热释放速率，从而减少火灾的发生和蔓延。
三、常见的塑料阻燃机制1.气相抑制机制：阻燃剂在塑料燃烧时会产生惰性气体，这些气体可以稀释燃烧产物，降低氧气浓度，从而抑制火焰的蔓延。
2.凝相抑制机制：阻燃剂通过吸热和阻碍燃烧产物的扩散，减缓燃烧反应速率。
3.形成保护层机制：阻燃剂在塑料表面形成一层炭化层，可以隔离空气和燃烧源，阻止火焰的进一步侵蚀。
四、常用的塑料阻燃技术1.添加阻燃剂：将阻燃剂加入塑料中，通过改变塑料的燃烧性能来提高阻燃性能。
常见的阻燃剂有溴化合物、氧化铝、磷酸盐等。
2.表面涂覆：在塑料表面涂覆一层阻燃剂，形成保护层，提高塑料的阻燃性能。
3.合成新型阻燃塑料：通过合成新的聚合物，改变塑料的分子结构和化学性质，使其具有较好的阻燃性能。
4.微纳材料增强：添加微纳材料，如纳米氧化铝、纳米石墨烯等，来增强塑料的阻燃性能。
五、案例分析：ABS塑料的阻燃性能改进ABS塑料是一种常用的工程塑料，但其阻燃性能较差。
为了提高ABS塑料的阻燃性能，我们可以采用以下措施：1.添加阻燃剂：选择合适的阻燃剂，如溴化合物，通过在ABS塑料中添加适量的阻燃剂来提高其阻燃性能。
2.表面涂覆：在ABS塑料表面涂覆一层阻燃剂，形成保护层，提高其阻燃性能。
3.合成新型阻燃塑料：通过合成新的聚合物，改变ABS塑料的分子结构和化学性质，使其具有更好的阻燃性能。
六、结论塑料阻燃技术的研究和应用对于提高塑料制品的安全性和可持续性发展具有重要意义。
塑料阻燃剂
塑料阻燃剂简介塑料阻燃剂是一种添加到塑料制品中的化学物质，用于减少或阻止塑料燃烧的能力。
塑料阻燃剂的主要目的是提高塑料制品的安全性，防止火灾蔓延和降低火灾的破坏程度。
塑料阻燃剂可以显著减少火灾引起的人员伤亡和财产损失。
阻燃机制塑料阻燃剂通常通过干扰火灾反应的化学步骤来实现其阻燃效果。
这些化学物质可以通过以下几种方式发挥作用：1.热阻燃机制：在高温下，阻燃剂能够吸收热量迅速分解并释放非可燃性气体，形成气体层，将氧隔离，使火焰扑灭。
2.气相抑制机制：阻燃剂可以与塑料燃烧生成的有害气体发生化学反应，减少有害气体的生成。
3.溶液抑制机制：阻燃剂能够降低塑料燃烧时产生的液滴，使其减少火势蔓延的可能性。
塑料阻燃剂的分类根据阻燃剂添加的方式和化学性质的不同，塑料阻燃剂可以分为以下几类：1.卤素阻燃剂：包括溴系、氯系等，这些化学物质能够抑制火焰的传播速度，通过吸收热量和减少可燃物的燃烧速度来阻止火势的蔓延。
2.磷系阻燃剂：主要包括磷酸盐、磷酸酯等，这些化学物质能够形成具有绝缘性质的炭化层，减少氧气的接触，防止火势扩散。
3.氮系阻燃剂：主要包括氮同位素、氮含量较高的化合物，它们能够在燃烧过程中释放出氮气，稀释空气中的氧气，从而抑制火焰的燃烧。
4.硅系阻燃剂：主要包括硅酸盐、硅氧烷等，这些化学物质能够形成绝缘层，减少火焰向塑料内部的传播。
塑料阻燃剂的应用塑料阻燃剂广泛应用于各个领域的塑料制品中，特别是那些需要满足高安全性要求的场景。
以下是一些常见的应用领域：1.电子电气行业：塑料阻燃剂被广泛应用于电线电缆、插座、电器外壳等电子电气产品中，以增加其阻燃性。
2.建筑行业：塑料阻燃剂被用于制造建筑材料，如阻燃型塑料管道、防火板等，以防止火灾在建筑物中的扩散。
3.汽车工业：塑料阻燃剂常用于汽车内饰制品，如车内塑料件、座椅套等，以提高乘车安全性。
4.航空航天工业：塑料阻燃剂在航空航天领域具有重要应用价值，能够提高飞机、火箭等航空器的安全性能。
塑料燃烧的机理
塑料燃烧的过程一、塑料燃烧的机理与过程：塑料的燃烧是分解燃烧，其燃烧过程可分为两步，第一步是热分解：在空气中,由于外部热源使塑料被加热到一定温度后,导致了塑料的热分解,分解生成了挥发性可燃性气体、挥发性不可燃的气体、未分解的固体残留物，挥发性气体中含有大量的氢根自由基OH、H。
第二步是燃烧：塑料热分解产生的可燃性气体与氧激烈反应形成燃烧，放出大量的热量，其中部分热量通过传导、辐射和对流等途径进一步加热塑料，使之热分解产生更多挥发性气体，同时氢根自由基可极大的促进塑料的加速分解，形成连锁反应使燃烧不断进行；不可燃的挥发性气体与可燃性气体燃烧后的产物一并形成烟雾。
二、有机物阻燃的机理：1、减少可燃分解产物●将气相中活性自由基反应吸收，切断活性自由基的链锁反应，从而有效地防止火焰持续燃烧。
●促进有机物直接碳化或形成不分解燃烧的碳化合物，（单质碳不进行产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧）即使材料的热分解不停留在可燃性物质阶段而迅速分解为碳,就可以防止燃烧。
此阻燃方式还可减少烟气的形成。
2、隔绝燃烧物与氧气的接触；隔绝的方式又分为固相隔绝、液相隔绝与气相隔绝：●固相隔绝形成致密的不可燃固体膜层，覆盖在燃烧物表面，阻止氧气与燃烧表面的接触。
固体膜层可以由阻燃剂形成，也可以由有机物碳化的石墨态碳或碳化合物组成。
●液相隔绝形成磷酸非燃性液态膜，或反应中脱出水形成膜覆盖在有机物的表面，起阻燃的作用●气相隔绝阻燃剂分解产生大量的不可燃气体，充斥在燃烧物周围以阻止氧气与燃烧表面的接触，或者是冲淡可燃气体的浓度，冲淡氧气的浓度，达到阻止燃烧的目的。
3、提高有机物的分解温度或降低有机物的环境温度●捕获有机物固相中的自由基，使固体的分解温度上升。
●在有机物未开始分解燃烧前，阻燃剂开始分解并吸收大量的热，阻止有机物达到热分解温度，这也可认为是提高了有机物着火点。
●形成的固体覆盖层呈泡沫状，可阻隔热量向有机物的传递，减缓有机物的热分解。
塑料制品的燃烧性能与阻燃材料研究
塑料制品的燃烧性能与阻燃材料研究塑料作为一种重要的合成材料，因其轻便、耐用、易加工等特点，在日常生活中得到了广泛的应用。
然而，塑料的可燃性也给火灾事故的发生带来了隐患。
因此，研究塑料制品的燃烧性能及其阻燃材料具有重要意义。
1. 塑料制品的燃烧性能塑料的燃烧性能主要取决于其化学结构。
一般来说，塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
热塑性塑料在加热时可以软化、熔化，具有可塑性，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等；热固性塑料在加热时不会软化、熔化，具有较高的耐热性，如酚醛树脂、环氧树脂等。
塑料燃烧过程中，可燃气体与氧气的反应是燃烧的关键步骤。
塑料燃烧性能的好坏与其含氧量、碳氢比、分子结构等因素密切相关。
含氧量高的塑料燃烧性能较差，碳氢比高的塑料燃烧性能较好。
此外，塑料的燃烧性能还与其添加剂、填料等有关。
2. 阻燃材料的研究为了提高塑料制品的燃烧性能，降低火灾事故的发生，研究人员开发了一系列阻燃材料。
阻燃材料主要通过抑制塑料燃烧过程中的可燃气体产生、降低氧气的浓度、抑制燃烧过程中的自由基生成等途径来实现阻燃效果。
阻燃材料主要分为有机阻燃剂和无机阻燃剂两大类。
有机阻燃剂主要包括磷酸盐、卤代烃、磷酸酯等，具有较好的阻燃效果，但部分有机阻燃剂存在毒性、持久性等环境问题。
无机阻燃剂主要包括硅酸盐、氢氧化物、金属氧化物等，具有无毒、环保等优点，但部分无机阻燃剂存在与塑料相容性差、阻燃效果不理想等问题。
近年来，研究人员致力于开发新型环保阻燃材料，如聚合物阻燃剂、纳米阻燃剂等。
这些新型阻燃材料在提高塑料制品燃烧性能的同时，能够降低环境污染，提高资源利用率。
3. 结论塑料制品的燃烧性能与阻燃材料研究对于火灾事故的预防具有重要意义。
通过优化塑料的化学结构、选用合适的阻燃剂、提高阻燃材料与塑料的相容性等手段，可以有效提高塑料制品的燃烧性能，降低火灾事故的发生。
未来，随着科技的不断发展，相信会有更多高效、环保的阻燃材料应用于塑料制品的生产，为人类生活带来更多安全保障。
阻燃剂阻燃原理
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。
阻燃的原理
基链式反应进行的燃烧过程终止链锁反应。
（3）在热作用下，阻燃剂出现吸热相变，阻止凝聚相内温度的升高，使燃烧反应变慢直至
停止。
（4）催化凝聚相热分解，产生固相产物（焦化层）或泡沫层，阻碍热传递作用。这使凝聚
相温度保持在较低水平，导致作为气相反应原料（可燃性气体分解产物）的形成速度降低。
要弄清塑料阻燃的原理，首先要了解塑料的燃烧过程。
塑料的燃烧过程是一个极其复杂的热氧化反应，导致燃烧的基本要素为热、氧和可燃气体。
一般认为，塑料的燃烧经历了如下三个阶段。
第一阶段，热引发过程。Fra bibliotek来自外部的热源或火源的热量导致塑料发生相太变化（即从固态转化为液态）和化学变化。
第二阶段，
热降解过程。
这一过程为吸热反应，当塑料吸收的热量足以克服分子内原子间某些弱小键能时，塑料开始发生降解反应。这种反应的实质是在空气中氧存在下的一种自由基链式反应，反应的结果产生气相可燃物体如各种单体易燃烃类等。
总之，阻燃剂的作用能综合地使燃烧反应的速度变慢，或者使反应的引发（热自燃）变得困
难.
第三阶段，
引燃过程。
当第二阶段热降解反应生成可燃物的浓度达到着火极限后，与大气中的氧气相遇。
二、阻燃机理
塑料中按一定比例加入阻燃剂，可使氧指数增大，阻燃效果明显。当然，氧指数只是表示材
料可燃性和阻燃剂的阻燃性，还应采用一系列的参量，如热自燃临界参量、热点燃能量、热自燃温度等。一般说来，含有阻燃剂的塑料在燃烧时，阻燃剂是在不同反应区域内（气相、
*凝聚相）多方面起作用的。对于不同材料，阻燃剂的作用也可能不同。
阻燃剂的作用机理比较复杂。但其目的总是以物理和化学的途径来切断燃烧循环。
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聚合物阻燃技术:
实用阻燃技术主要包括以下三种：
1）接枝和交联改性
在聚合物分子链中引入阻燃元素，如卤素、Si、B和硫等，或者使聚合物交联，可以提供聚合物的阻燃性能。
2）阻燃涂层
将一些不燃的无机物作为外层，如陶瓷涂层，金属涂层或者SiC 涂层等。
或者在聚合物的加工过程中加入Si、B、SiC、某些硼酸盐和低熔点玻璃等物质，可以在高聚物燃烧时形成一层无机涂层而阻燃。
3）添加阻燃剂
这是主要的阻燃技术。
阻燃效应:
1）吸热效应：使聚合物材料的温度上升发生困难。
o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。
o氢氧化镁和氢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，其中氢氧化铝吸热量为470cal/g；氢氧化镁吸热量
为320cal/g。
o一些热塑性聚合物裂解时常产生的熔滴，因能离开燃烧区带走反应热，也能发挥一定的阻燃效果。
如PA6和PA66树脂。
2）覆盖效应：在较高温度下生成稳定的覆盖层，或分解生成泡沫状
物质，覆盖于聚合物材料的表面，使燃烧产生的热量难以传入材料内部，使热分解产生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，起到阻燃的效果。
o磷酸酯类化合物和防火发泡涂料等按此效应发挥作用。
3）稀释效应：受热分解时能够产生大量的不燃性气体，使产生的可燃性气体和空气中的氧气被稀释而达不到可燃的浓度范围，从而阻止聚合物材料的燃烧。
o磷酸胺、氯化胺、碳酸胺等加热时就能产生这种不燃性气体。
4）转移效应：改变聚合物材料热分解的模式，从而抑制可燃性气体的产生。
o利用酸或碱使纤维素产生脱水反应而分解成为炭和水，因为不产生可燃性气体，也就不能着火燃烧。
氯化胺、磷酸胺、磷酸酯等能分解产生这类物质，催化材料稠环炭化，达到阻燃目的。
5）抑制效应(捕捉自由基)：聚合物的燃烧主要是自由基链式反应，有些物质能捕捉燃烧反应的活性中间体HO·、H·、O·、HOO·等，抑制自由基链式反应，使燃烧速度降低直至火焰熄灭。
o常用的溴类、氯类等有机卤素化合物就有这种抑制效应。
6）协同效应：有些阻燃剂，若单独使用并无阻燃效果或阻燃效果不大，多种并用就可起到协同阻燃的效果。
既提高阻燃效率，又降低阻燃剂的用量。
o三氧化二锑与卤素化合物并用，就是最为典型的例子。
阻燃机理：
聚合物的阻燃常通过气相阻燃、凝聚相阻燃以及中断热交换阻燃等机理实现的。
1）气相阻燃机理：在气相中使燃烧中断或者延缓链式燃烧反应的阻燃作用。
o阻燃材料受到热和燃烧时能产生自由基抑制剂，从而使燃烧链式反应中断。
o阻燃材料受热或燃烧时产生大量的惰性气体或高密度蒸气。
▪卤系以及卤－锑协效阻燃体系。
▪三苯基膦酸酯和三苯基膦氧在火焰中裂解成自由基碎片，这些自由基能捕获H·及O·自由基，从而起到抑制燃烧链式反应的作
用。
▪在红磷的燃烧和裂解中，也形成P·，它们和聚合物中的氧发生反应生成磷酸酯结构。
▪膨胀阻燃体系也可能在气相中发挥作用，其中的胺类化合物遇热可分解产生NH3、H2O和NO，前两种气体可稀释火焰区的
氧浓度，后者可使燃烧赖以进行的自由基淬灭，致使链反应终
止。
2）凝聚相阻燃机理：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。
o阻燃剂在固相中延缓或阻止产生可燃性气体和自由基的热分解。
如磷酸酯。
o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。
o阻燃剂受热分解吸热，使材料温升减缓或中止。
如氢氧化铝和氢氧化镁。
o材料燃烧时在其表面生成多孔炭层，炭层难燃、隔热、隔氧，又可阻止可燃气体进入燃烧气相，致使燃烧中断。
如膨胀型阻
燃剂。
3）中断热交换阻燃机理：将阻燃材料产生的部分热量带走，致使不能维持热分解温度，因而不能持续产生可燃性气体，最终材料自熄。
o当阻燃材料受强热或燃烧时易滴落，将大部分热量带走，减少了反馈至本体的热量，致使燃烧延缓，最后可能终止燃烧。
但
滴落的灼热液滴可引燃其它物质，增加火灾危险性。
如MCA阻
燃尼龙材料。