阻燃机理
二氧化硅气凝胶阻燃机理
二氧化硅气凝胶阻燃机理
阻燃材料在减少火灾发生和火灾蔓延方面起着至关重要的作用。
其中，二氧化硅气凝胶作为一种常用的阻燃材料，其阻燃机理备受关注。
本文将从人类视角出发，以生动的叙述方式，描述二氧化硅气凝胶的阻燃机理。
让我们来认识一下二氧化硅气凝胶。
它是由二氧化硅分子组成的一种多孔材料，通常呈现出高度吸附性和低密度的特点。
在火灾中，二氧化硅气凝胶可以发挥出其卓越的阻燃性能。
当火源接触到二氧化硅气凝胶时，首先会发生物理吸附作用。
二氧化硅气凝胶的多孔结构能够吸附住燃烧产物中的气体和液体，同时将其迅速转化为固体相，从而减少了燃烧产物的释放。
二氧化硅气凝胶还能够通过促进燃烧过程中的负氧离子反应来实现阻燃。
当火焰接触到二氧化硅气凝胶时，二氧化硅分子中的负氧离子会与火焰中的燃烧产物发生反应，从而抑制燃烧过程。
这种反应可以迅速降低火焰温度，并减少有害气体的生成。
二氧化硅气凝胶还具有优异的隔热性能。
其多孔结构能够阻断热传导的路径，减少热量的传递速度。
这样，当火焰接触到二氧化硅气凝胶时，火焰温度不会迅速升高，从而延缓了火势的蔓延。
总结起来，二氧化硅气凝胶的阻燃机理主要包括物理吸附作用、负
氧离子反应和隔热性能。
通过这些机制的协同作用，二氧化硅气凝胶能够有效地减少火灾发生和火势蔓延的风险。
通过本文的叙述，我们从人类的视角出发，生动地描述了二氧化硅气凝胶的阻燃机理。
这种表达方式使读者能够更好地理解和感受二氧化硅气凝胶的阻燃性能。
同时，文章的结构合理、段落明晰，使用了丰富多样的词汇，增强了阅读的流畅性和吸引力。
十溴二苯乙烷阻燃机理
十溴二苯乙烷阻燃机理十溴二苯乙烷（Decabromodiphenyl ethane，DBDPE）是一种常见的溴系阻燃剂，广泛应用于各种聚合物材料中，如塑料、橡胶、涂料等。
它具有优异的阻燃性能，能有效提高材料的燃烧性能，延长其自熄时间，降低燃烧速率，减少烟雾和有毒气体的释放。
十溴二苯乙烷的阻燃机理主要包括以下几个方面：1. 自由基捕获：在高温下，聚合物材料中的氢原子容易脱离，形成自由基。
这些自由基具有很高的活性，能够与氧气反应生成火焰。
十溴二苯乙烷具有很强的自由基捕获能力，能够与自由基发生化学反应，生成稳定的化合物，从而抑制火焰的蔓延。
2. 隔离作用：十溴二苯乙烷在聚合物材料中具有良好的相容性和分散性，能够均匀地分布在材料中。
当材料受到热源的作用时，十溴二苯乙烷能够迅速迁移到材料表面，形成一层保护膜。
这层保护膜能够阻止热量和氧气向材料内部传递，从而延缓材料的燃烧过程。
3. 隔热作用：十溴二苯乙烷具有较高的熔点和玻璃化转变温度，能够在高温下保持固态。
当材料受到热源的作用时，十溴二苯乙烷能够迅速熔化，形成一层隔热层。
这层隔热层能够有效地阻止热量向材料内部传递，降低材料的燃烧速率。
4. 气体稀释作用：十溴二苯乙烷在受热分解过程中，能够释放出大量的惰性气体，如溴化氢、溴气等。
这些惰性气体能够稀释材料周围的氧气浓度，降低火焰的燃烧速率。
同时，这些惰性气体还能够吸收大量的热量，降低火焰的温度，从而抑制火焰的蔓延。
5. 炭层形成作用：在十溴二苯乙烷的阻燃过程中，聚合物材料表面的炭层形成起着关键作用。
炭层能够有效地阻止热量和氧气向材料内部传递，降低材料的燃烧速率。
同时，炭层还能够吸收大量的热量，降低火焰的温度，从而抑制火焰的蔓延。
十溴二苯乙烷能够促进炭层的形成，提高炭层的质量和厚度，从而提高材料的阻燃性能。
6. 协同作用：在实际的阻燃过程中，十溴二苯乙烷往往与其他阻燃剂一起使用，以发挥协同效应。
这些阻燃剂之间可以相互促进，提高阻燃效果。
塑料的阻燃机理
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。
含铂硅橡胶的阻燃机理
含铂硅橡胶的阻燃机理
含铂硅橡胶是一种具有阻燃性能的橡胶材料。
其阻燃机理主要包括以下几个方面：
1. 铂络合物的作用：含铂硅橡胶中添加了铂络合物作为阻燃剂，铂络合物在高温下可以分解产生氧化铂，氧化铂能吸收和抑制燃烧反应中产生的自由基，从而熄灭火焰。
此外，氧化铂还能吸收热量，降低材料的温度，进一步抑制燃烧反应。
2. 硅氧链的作用：含铂硅橡胶中的硅氧链结构具有较高的热稳定性，能够抵御高温下的氧化反应，从而阻止火焰的蔓延。
3. 化学惰性：含铂硅橡胶通常具有较低的化学活性，因此在燃烧过程中很难与氧气反应，减少了火焰的能量来源，从而降低了燃烧速度。
4. 炭层的形成：含铂硅橡胶在燃烧过程中会生成炭层，该炭层具有较高的热稳定性和难燃性，能够隔离氧气和热量的进一步传导，阻止火焰的蔓延。
综上所述，含铂硅橡胶的阻燃机理主要包括铂络合物的氧化铂作用、硅氧链的热稳定性、化学惰性和炭层的形成。
这些机理的共同作用使得含铂硅橡胶具有较高的阻燃性能。
阻燃有机玻璃机理
阻燃有机玻璃机理
阻燃有机玻璃是一种常见的阻燃性能材料，具有良好的防火性能和透明度，广泛应用于建筑、电子、航空、汽车等领域。
其阻燃机理主要涉及物理和化学两个方面。
一、物理阻燃机理
物理阻燃机理主要是通过物理方式来阻止火焰的扩散。
首先，在阻燃有机玻璃中加入了一些阻燃剂，如氢氧化铝、氢氧化镁等，这些阻燃剂具有很高的吸热能力，在高温下可以吸收大量的热量，从而使材料的温度升高变慢。
其次，阻燃有机玻璃具有较高的热稳定性，能够抵御高温的熔融和燃烧，从而防止火焰的扩散。
此外，阻燃玻璃的厚度也能够影响其防火性能，较厚的有机玻璃表面可能会出现一层炭化层，这层炭化层能够很好地隔绝空气和热量的接触，从而保护内部的有机物质不被燃烧。
化学阻燃机理主要是通过化学反应来消除或阻止火源的形成。
阻燃有机玻璃中的阻燃剂在高温下会分解，产生各种气体，如CO2、H2O、磷酸酯等，这些气体与火源中的氧气反应生成非燃性气体，从而防止火源的形成和蔓延。
此外，阻燃有机玻璃还可能含有一些具有反应性的无机物质，如硅酸铝、钾钙硅酸盐等，这些无机物在高温下会与空气中的氧气反应，形成一些非燃性物质，从而防止火焰的蔓延。
总之，阻燃有机玻璃的阻燃机理是一个比较复杂的过程，它涉及到物理和化学两个方面。
阻燃有机玻璃通过加入阻燃剂和具有反应性无机物质等方式，从物理和化学两个方面来防止火源的形成和蔓延，提高其防火性能。
阻燃机理吸热效应名词解释
阻燃机理吸热效应名词解释
阻燃机理是指一种材料或化合物抑制、延缓或阻止火焰传播的机制。
阻燃材料
在遇到火源时能够产生一系列的物理、化学变化，从而减缓火势蔓延，并减少火灾的破坏性。
阻燃机理主要通过以下几种方式来实现吸热效应。
首先，阻燃材料可以在遇到高温时释放水分。
当材料受热时，内部的水分会蒸
发并释放出大量的水蒸气。
水蒸气需要消耗热量来转化为气态，从而吸收大量的热量，减缓了燃烧过程。
其次，阻燃材料可以通过形成惰性层来防止火焰蔓延。
这些材料含有化学物质，当受到火源加热时，这些化学物质会分解并释放出惰性气体。
惰性气体会包围燃烧区域，阻碍氧气进入并限制火势扩散，从而有效地阻止火焰蔓延。
此外，阻燃材料还可以通过形成炭化层来防止火势蔓延。
当材料受热时，表面
的有机物会分解并产生碳化物。
碳化物形成了一层密实的炭化层，能够隔绝氧气和热量，并且在高温下保持稳定性，从而减缓火势的发展。
总而言之，阻燃机理的吸热效应是通过释放水分、形成惰性层和炭化层来减缓
火势蔓延的过程。
这些机理使阻燃材料能够有效地抵御火焰传播，起到保护人们生命财产安全的重要作用。
阻燃机理及技术方案
阻燃机理及技术方案阻燃机理及技术方案阻燃是指通过各种手段，使物质在空气中不易燃烧或不易被燃烧，从而发挥保护作用的一种技术。
阻燃技术已经广泛应用于各种材料和产品的生产中，如建筑材料、电子设备、家居用品、汽车等。
本文将介绍阻燃的机理以及阻燃技术方案。
一、阻燃机理材料起火时，原因通常有三种：热源、可燃物和氧气。
防火的方法常常是采用消除这三个因素中的一个或几个。
阻燃是在保证材料性能的前提下，通过化学和物理手段，使材料本身不易被燃烧，或者在火灾中释放出一些特殊的物质，将火势扩散的速度和范围限制在一定范围内，从而降低火灾造成的伤害。
阻燃机理主要包括以下几种：1. 亚细胞阻燃机理亚细胞阻燃机理是阻燃材料释放一些物质，通过在火灾中形成卟啉亚胺等活性化合物来抑制火灾发展。
亚细胞阻燃是将一些不可燃物或难燃物添加到可燃材料中，生成亚细胞阻燃剂，使可燃材料燃烧过程中产生的高温和自由基经亚细胞作用转化为不易燃烧的物质，从而防止燃烧过程进行。
2. 化学阻燃机理化学阻燃机理是指在可燃材料中添加一定量的化学阻燃剂，防止可燃物质在火灾中燃烧爆炸。
化学阻燃剂可分为无机化学阻燃剂和有机化学阻燃剂两类。
无机化学阻燃剂主要是氧化铝、三聚磷酸盐、硅酸铝钾等。
有机化学阻燃剂可以分类为卤素阻燃剂、氮磷阻燃剂等。
3. 物理阻燃机理物理阻燃机理是指通过改变可燃材料的物理状态，使材料不易燃烧。
其中的方法主要包括涂层表面阻燃、增强阻燃木材、降低导热阻燃等。
在材料燃烧发生时，物理阻燃增加了燃烧的过程，消耗了燃料的热能，减缓了燃烧的速度。
4. 高分子链断裂阻燃机理高分子链断裂阻燃机理是指通过防止燃烧产生的脱氢反应和氧化反应，降低高分子的热稳定性，从而实现阻燃的效果。
高分子材料的链断裂、链极化和链酸化等反应机制是链机理阻燃。
阻燃剂的作用是改变高分子材料分子结构和热分解性质，实现阻燃目的。
二、阻燃技术方案根据防火效果和材料特点，阻燃技术方案主要包括以下几个方面：1. 涂层表面阻燃这种阻燃技术是利用阻燃剂在涂层表面上的作用，使之达到防火效果。
石墨烯 阻燃机理
石墨烯阻燃机理
石墨烯（Graphene）在阻燃领域的应用主要基于其出色的导电、导热性质以及高比表面积。
阻燃机理涉及到石墨烯在高温条件下对材料燃烧的影响，以下是一些可能的机理：
* 热导性：石墨烯的出色热导性质使其能够有效地传导热量。
在燃烧过程中，石墨烯可以帮助分散热量，阻止火焰传播。
这有助于防止材料的过热，减缓火势。
* 导电性：石墨烯的高导电性也可以在一定程度上阻止静电积聚，减少因静电引起的火花，从而减小着火风险。
* 形成屏障：石墨烯的单层结构可以形成一种有效的屏障，阻止气体和液体的扩散。
这有助于防止气体燃烧，减缓火势。
* 反应性：石墨烯在高温下可能参与一些化学反应，产生阻燃效应。
例如，它可以在燃烧过程中吸收自由基，降低火焰温度，从而减缓火势。
需要注意的是，石墨烯阻燃的具体机理可能取决于其在特定应用中的形式和配方，以及与其他阻燃剂的相互作用。
此外，石墨烯阻燃材料的设计和应用需要综合考虑多个因素，包括成本、可持续性以及实际阻燃效果。
科学家和工程师正在不断研究和开发更有效的石墨烯阻燃技术。
1。
阻燃机理
1、Mg(OH)2作为阻燃剂时,其阻燃原理是什么?受热后Mg(OH)2=MgO+H2O，Mg(OH)2吸热分解，放出H2O汽，既可隔离空气，又使MgO、Mg(OH)2膨胀成蜂窝状，更好地隔热。
MgO本身对热还极稳定，可做炼钢炉耐火砖。
2、阻燃剂的阻火原理是什么？阻火材料有哪些？阻燃原理：阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。
多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。
3、溴系阻燃剂的阻燃原理？（1）溴系阻燃剂含溴阻燃剂包括脂肪族、脂环族、芳香族及芳香-脂肪族的含溴化合物，这类阻燃剂阻燃效率高，其阻燃效果是氯第阻燃剂的两倍，相对用量少，对复合材料的力学性能几乎没有影响，并能显著降低燃气中卤化氢的含量，而且该类阻燃剂与基体树脂互容性好，即使再苛刻的条件下也无喷出现象。
（2）氯系阻燃剂氯系阻燃剂由于其人格便宜，目前仍是大量使用的阻燃剂。
氯含量最高的氯化石蜡是工业上重要的阻燃剂，由于热稳定性差，仅适用于加工温度低于200℃的复合材料，氯化脂环烃和四氯邻苯二甲酸酐热稳定性较高，常用作不饱和树脂的阻燃剂。
（3）磷系阻燃剂、有机磷化物是添加型阻燃剂该类阻燃剂燃烧时生成的偏磷酸可形成稳定的多聚体，覆盖于复合材料表面隔绝氧和可燃物，起到阻燃作用，其阻燃效果优于溴化物，要达到同样的阻燃效果，溴化物用量为磷化物的4～7倍。
该类阻燃剂主要有磷（膦）酸酯和含卤磷酸酯及卤化磷等，广泛地用于环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS等。
（4）无机阻燃剂无机阻燃剂是根据其化学结构习惯分出的一类阻燃剂，包括氧化锑、氢氧化铝、氢氧化镁及硼酸锌等。
4、请教下三氧化二锑和氯化石蜡52并用的阻燃机理？三氧化二锑和氯化石蜡52组成锑-卤体系Sb2O3属于添加型阻燃剂，与其它阻燃剂、消烟剂并用，产生协同效应。
Sb2O3在燃烧初期，首先是熔融，熔点为655℃，在材料表面形成保护膜隔绝空气，通过内部吸热反应，降低燃烧温度。
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
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。
adp阻燃剂机理
adp阻燃剂机理
ADP阻燃剂是一种有效的防火剂，其机理主要是通过物理和化学作用来实现。
物理作用：ADP阻燃剂能够吸收燃烧时产生的热量，使火焰的温度降低，从而防止火灾的发生。
此外，ADP阻燃剂还能够形成一层保护膜，覆盖在可燃物表面，阻止氧气和燃料接触，从而熄灭火焰。
化学作用：ADP阻燃剂的主要成分是磷酸铵二水合物，其分解产生磷酸氢铵和水蒸气。
磷酸氢铵能够在高温下分解，释放出氨气和磷酸，这些产物可以与燃料反应，生成不易燃烧的化合物，从而阻止火焰的蔓延。
因此，ADP阻燃剂的机理是通过吸热、形成保护膜和化学反应等多种作用来实现防火效果。
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阻燃剂作用机理
阻燃剂是一类可以降低材料燃烧性能并减缓火势蔓延的化学物质。
它们主要通过以下机理发挥作用：
1. 气相抑制：阻燃剂可以干扰火焰周围的氧气供应，降低燃烧区域的氧浓度，从而减缓燃烧反应速率。
这种气相抑制作用可以有效地抑制火焰的膨胀和延伸。
2. 表面隔离：阻燃剂可以在材料表面形成一层保护膜，阻止燃烧的蔓延。
这种隔离作用可以防止燃烧区域的热量传导到未燃烧的区域，降低火势蔓延速度。
3. 发热吸收：部分阻燃剂在燃烧时可以吸收热量，降低燃烧区域的温度，从而减缓燃烧速率。
这种发热吸收作用有助于控制火势，降低火灾危害。
4. 自由基捕获：部分阻燃剂可以捕获自由基，阻止燃烧链反应的进行，从而抑制燃烧的持续性。
5. 形成惰化层：有些阻燃剂可以与燃烧过程中产生的气体和可燃物质发生化学反应，形成惰化层，减少可燃气体的生成，从而抑制燃烧。
总的来说，阻燃剂可以通过上述多种机理发挥作用，降低材料的燃烧
性能，减缓火势蔓延，提高材料的阻燃性能，从而在一定程度上保护人们的生命和财产安全。
阻燃机理和方法
纺织品的阻燃机理及方法(2008-08-01 12:32:31)转载▼标签：阻燃剂阻燃纤维纺织品的阻燃按生产过程及阻燃剂的引入方法大致分为纤维的阻燃处理和织物的阻燃整理两类。
2 1 纤维的阻燃处理2 1 1 阻燃机理纤维的阻燃处理是对一些本身是可燃的原丝(如涤纶、棉纶、腈纶)加入某种阻燃剂，使其抑制燃烧过程中的游离基；或是改变纤维的热分解过程，促进脱水炭化；有些则是使阻燃剂分解释放出不燃气体覆盖在纤维表面，起隔绝空气作用。
2 1 2 阻燃处理方法1 提高成纤高聚物的热稳定性(1)在成纤高聚物的大分子链中引入芳环或芳杂环，增加分子链的刚性、大分子链的密集程度和内聚力，然后将这种高热稳定性的高聚物用湿法纺丝制成纤维。
(2)通过纤维中线形大分子链间交联反应变成三维交联结构，阻止碳链断裂，成为不收缩，不熔融的阻燃性纤维。
(3)将纤维在200-300℃的空气氧化炉中停留几十分钟或数小时使纤维大分子受热后发生炭化，成为具有阻燃性的纤维。
2 原丝阻燃改性(1)共聚法：在成纤高聚物的合成过程中，把含有磷、卤、硫等阻燃元素的化合物作为共聚单体(反应型阻燃剂)引入到大分子链中，再把这种阻燃性强的物质加到纤维中。
(2)共混法：与共聚法同属原丝改性，是将阻燃剂加入纺丝熔体或纺制阻燃纤维的方法。
(3)接枝改性：用放射热、高能的电子束或化学引发剂使纤维(或织物)与乙烯基型的阻燃单体发生接枝共聚，是获得有效而持久的阻燃改性方法。
接枝阻燃改性纤维的阻燃性与接枝单体中阻燃元素的种类及接枝部位有关，接枝部位对阻燃效果的影响次序为：芯部接枝>均匀接枝>表面接枝。
2 2 织物的阻燃整理2 2 1 阻燃机理1 覆盖层理论：阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出，起到阻燃作用。
2 不燃气体理论：阻燃剂受热分解出不燃气体，将纤维素分解出来的可燃气体浓度冲淡到燃烧下限以下。
3 吸热理论：阻燃剂在高温下，发生吸热反应，降低温度阻止燃烧蔓延。
阻燃机理
燃烧机理及其相应阻燃对策和机理燃烧机理：燃烧反应的基本机理（即燃烧情况下聚合物的分解机理）很好理解：当基材着火时，能量以燃烧的形式传递给材料而使其温度上升，当达到分解温度时，碳氢化合物分解成H+ 和CO。
这些分解的气体同周围空气中的氧气混合从而更加促进燃烧的进行。
初始分解反应是吸热的，而接下来的分解气体同氧气的反应本质上是放热的，在足够氧气的存在下，促使火焰蔓延。
相应阻燃对策的阻燃机理分类几十年来，科学家根据上述燃烧反应机理致力于研究相应阻燃对策的阻燃机理，总结出阻燃剂能够以多种方式阻止或抑制燃烧进程，具体如下：或在加热阶段、或在燃烧阶段、或在火焰蔓延阶段，通过吸热、覆盖材料、或在材料表面焦化来达到阻燃目的.阻燃添加剂也可以在气相里进行干扰，就是产生惰性气体使氧气同易燃品隔开或捕获分解自由基。
一种优秀的阻燃剂应该能够在燃烧进程的所有阶段有所作用，及时有效地将火焰熄灭，但很少有阻燃剂能做到这一点，大部分只能以一种以上上面所提到的方式来发挥阻燃作用。
（1）金属氢氧化物通过冷却可燃物和稀释作用来达到阻燃效果，加热过程中氢氧化物中水分的释放降低了聚合物的温度从而避免材料的分解，它还能充当稀释剂主要是一种惰性物质来替代可燃物，这个过程减少了燃烧气体量，使之不超过混合气体的燃烧极限。
（2）磷系阻燃剂以两种方式来阻燃，它们以一种固相或气相的保护层覆盖在聚合物上，通过冷却凝结相和防止引燃所需氧气的进入，或者它们在材料表面形成一层焦化层来防止氧气的进入。
（3）卤素阻燃剂一般通过在气相干扰自由基链的降解来阻燃的：在燃烧的初始阶段，同聚合物在一起的阻燃剂分解产生卤素自由基，这些自由基可与高能的H+和OH-发生反应，从而消除了聚合物分解进程中自由基扩张的阶段。
有关其它阻燃剂的反应机理更详细的分析在文献中可以找到。
（4）另一种阻燃机理涉及到将燃烧物从火源移开，如果阻燃剂能使聚合物分解使之滴漏从而离开火源，就可以到达目的。
联枯阻燃机理
联枯阻燃机理
联枯阻燃机理
一、引言
阻燃剂是一种能够使可燃物质具有阻燃性能的化学物质。
联枯阻燃剂作为一种新型的绿色环保型阻燃剂，因其良好的防火性能和低毒无污染等特点，被广泛应用于塑料、橡胶、纺织品等领域。
本文将介绍联枯阻燃机理及其应用。
二、联枯阻燃机理
1. 膨胀作用
联枯阻燃剂在高温下分解放出气体，气体的膨胀作用可以使可燃物表面形成一层致密的泡沫层，从而隔离空气和可燃物之间的接触面积，减缓火焰传播速度。
2. 化学反应作用
联枯阻燃剂中含有多种元素，如氮、硅等，在高温下可以与可燃物中
的氧化物发生化学反应，生成不易挥发的无机化合物，从而降低可燃物表面温度和火焰传播速度。
3. 涂覆作用
联枯阻燃剂可以在可燃物表面形成一层涂层，从而隔离空气和可燃物之间的接触面积，减缓火焰传播速度。
三、联枯阻燃剂的应用
1. 塑料领域
联枯阻燃剂可以添加到聚丙烯、聚乙烯等塑料中，提高其阻燃性能，保护人们生命财产安全。
此外，联枯阻燃剂还可以改善塑料的机械性能和稳定性。
2. 橡胶领域
联枯阻燃剂可以添加到橡胶制品中，如轮胎、密封圈等，提高其防火性能和耐高温性能。
3. 纺织品领域
联枯阻燃剂可以添加到纺织品中，如窗帘、床单等，提高其防火性能，在火灾时减少人员伤亡和财产损失。
四、结论
联枯阻燃机理是多种因素共同作用的结果。
联枯阻燃剂具有良好的防
火性能和环保特点，在多个领域得到了广泛的应用。
未来，随着科技
的不断发展和人们对环保要求的提高，联枯阻燃剂将会得到更加广泛
的应用。
阻燃面料的阻燃作用机理
阻燃面料的阻燃作用机理有机高分子纤维燃烧需要经历受热、分解、气化和氧化燃烧四个阶段，人们可以在任一阶段中抑制燃烧。
有机高分子纤维的燃烧过程：先是外部受热，继而促使有机高分子热分解，放出可燃性气体，在空气中氧气的作用下形成火焰，随着火焰的蔓延，有机高分子继续受热，加剧了热分解的进行。
有机高分子纤维燃烧过程如图。
由于纤维的分子结构及阻燃剂种类的不同，阻燃作用机理十分复杂。
在某一特定的阻燃体系中，可能涉及多种阻燃作用机制。
阻燃机理主要可分为：
（1）气象阻燃：用有机卤化物和锑氧化物处理非织造布，在受热时会形成气态的活泼游离基，继而与空气中的氧结合，以此终止可燃性气体的氧化燃烧。
（2）固相阻燃：用含磷、硫、硼等阻燃剂，使纤维素类非织造布受热分解形成难燃的非挥发性残留物（如碳），使其不会形成火焰，达到阻燃整理的目的。
（3）膨胀隔离：利用纤维和阻燃剂中有机物在热分解时碳化形成的碳残渣被热分解时生成的惰性气体所膨胀，形成蜂窝状的隔离层，从而达到绝热、隔离氧气的阻燃目的。
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。
氮的阻燃机理
氮的阻燃机理
氮的阻燃机理
阻燃是指在火灾发生时，通过添加一些化学物质，使材料不易燃烧或
延缓燃烧的过程。
氮是一种常用的阻燃剂，其阻燃机理主要有以下几
个方面。
首先，氮可以稀释空气中的氧气浓度，从而降低燃烧反应的速率。
在
燃烧过程中，氧气是必不可少的，但是如果氧气浓度过高，会导致燃
烧反应过于剧烈，从而引发火灾。
而通过添加氮，可以将空气中的氧
气浓度稀释到一定程度，从而减缓燃烧反应的速率，达到阻燃的效果。
其次，氮可以降低材料的燃点。
燃点是指材料开始燃烧的温度，如果
燃点过低，材料很容易被点燃。
而氮可以通过吸收热量的方式，降低
材料的燃点，从而使其不易燃烧。
此外，氮还可以在燃烧过程中吸收热量，从而降低燃烧反应的温度。
在燃烧过程中，燃料和氧气会产生大量的热量，如果热量无法及时散发，就会导致火势越来越大。
而通过添加氮，可以使其在燃烧过程中
吸收热量，从而降低燃烧反应的温度，减缓火势的发展。
最后，氮还可以形成一层保护膜，防止氧气接触到材料表面。
在燃烧过程中，如果氧气接触到材料表面，就会导致燃烧反应的加速，从而加剧火势。
而通过添加氮，可以形成一层保护膜，防止氧气接触到材料表面，从而达到阻燃的效果。
综上所述，氮的阻燃机理主要包括稀释氧气浓度、降低材料的燃点、吸收热量、形成保护膜等方面。
在实际应用中，可以根据不同的材料和环境条件，选择合适的氮阻燃剂，以达到最佳的阻燃效果。
卤素阻燃机理
卤素阻燃机理
卤素阻燃机理是指在防火材料中加入卤素元素，通过其化学反应来阻止火焰的蔓延。
卤素元素常用的有氟、氯、溴、碘等。
其阻燃机理是通过卤化物的热分解反应产生游离卤原子和游离卤化物自由基来减缓火焰的传播。
卤化物吸收火焰的热能，阻止火焰的蔓延，其分解反应中释放出的游离卤原子和游离卤化物自由基能够与氧气反应形成无机卤化物，从而抑制火焰的传播。
卤素阻燃机理在防火材料领域中得到广泛应用，是提高材料防火性能的有效方法之一。
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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。
H·+HX→H2+X·
·OH+HX→H2O+X·
卤系阻燃剂的气相阻燃作用包括化学的及物理的两方面，前述的气相中捕获自由基的的作用是属于化学方面的，而热分解产物的稀释降温作用和覆盖作用则是属于物理方面的。
另外，由于含氯阻燃剂结合能比溴化物大，与OH反应速度慢，所以氯系阻燃剂阻燃效果不如溴系阻燃剂好。
卤素阻燃剂的使用还受温度的限制，温度升高阻燃效率下降，在1200-1300℃范围内，溴具有氧化性，且能催化气相中链式反应。
Sb2O3归属无机阻燃剂，其单独使用无阻燃效果，但与卤系阻燃剂组成溴—锑复合体系阻燃时，能在较宽的温度范围内（245℃-565℃）生成SbX3,能有效地捕捉材料燃烧反应时产生的自由基，明显地提高卤系阻燃剂的阻燃效果。
2.磷系阻燃剂
磷系阻燃剂主要分为磷酸酯系、聚合型有机磷系、红磷系。
磷酸酯系如磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三辛酯(TOP)、磷酸三苯酯(TPP)等，可用作塑料增塑剂，也可用作阻燃剂，不仅使有机物具有阻燃性，而且具有增塑性。
但其挥发性大、耐热性低。
目前的大多数磷系阻燃剂系在凝聚相挥发阻燃功效，其中包括抑制火焰，溶流耗热，含磷酸形成的表面屏障，酸催化成炭，炭层的隔热隔氧等。
但也有很多磷系阻燃剂同时在凝聚相及气相阻燃。
凝聚相阻燃模式包括成炭作用模式，涂层阻燃模式，凝聚相抑制自由基作用模式，基于填料表面效应的凝聚相作用模式。
气相阻燃模式包括化学作用模式，物理作用模式。
聚磷酸铵分为两种。
一：线形，晶体表面不平，分解温度低，水溶性较大，仅适用于涂料纸张织物等。
二：交联型，P-O-P交联表面规则，起始分解温度300摄氏度，水溶性小，适用于塑料橡胶纤维等高聚物。
聚磷酸铵分解时释放出氨和水，并生成磷酸。
红磷在400—500°C解聚形成白磷，后者再在水汽催在下被氧化为黏性的磷的含氧酸。
而这类酸既可覆盖于被阻燃材料的表面，又可在材料表面加速脱水炭化，形成的液膜和炭层则可将外部的氧，挥发性可燃物和热与内部的高聚物基质隔开而有助于燃
烧的中断。
红磷的阻燃效果稍优于聚磷酸铵，其阻燃作用分为气相机制和凝聚相机制，气相机制是说红磷燃烧时的火焰中含有氧化磷，能戏剧性地降低火焰的强度，凝聚相机制则表明红磷的加入使聚乙烯的热稳定性大大提高。
3.无机阻燃剂
无机阻燃剂主要指氢氧化镁和氢氧化铝，是一种无毒、清洁型阻燃剂，当其填充量大于30％时，有明显的阻燃消烟作用。
他们的阻燃机理包括对高聚物的稀释，蓄热，导热，降温，表面效应等多方面作用。
它们的特点在于高填充量，当需要增加有机物硬度时它是优点，当要求有机物韧性时它就是缺点。
AL(OH)3、Mg(OH)2当前公认的具有阻燃、抑烟、填充三大功能于一身的阻燃剂，它具有无毒、无腐蚀、稳定性好、不挥发、高温下不产生有毒的气体的优点，且价格低廉，来源广泛，但作为阻燃剂，它也有填充量大，力学性能下降、加工性变差的缺点。
硅常用的硅酸盐有两种，一是喷雾干燥硅酸盐(IPS)，另一是膨胀型硅酸盐（IPG），硅酸盐的阻燃作用除了来自稀释效应和脱水效应外，另一个则是它的膨胀效应。
膨胀后构成一连续的隔热隔氧屏障。
当硅酸盐在700°C加热时，形成白色的以硅酸盐为基的炭层，此炭层降低试样的燃烧速度和火焰的传播温度，并使火焰离开凝聚相。
如果高聚物中硅酸盐用量少时，硅酸盐四周被较多的高聚物包围效果不佳，一般添加量都在50%左右。
4.氮系阻燃剂及膨胀型阻燃剂
膨胀型阻燃剂主要是通过凝聚相阻燃发挥作用的。
凝聚相阻燃是指在凝聚相中延缓或中断燃烧的阻燃机理，重要的是成炭机理，下述几种情况的阻燃均属于凝聚相阻燃：①阻燃剂在固定相中延缓或阻止材料的热分解，减少或中断可燃物的来源；②阻燃材料燃烧时在其表面生成多孔炭层，此层隔热，隔氧，又可阻止可燃气进入气相，膨胀型阻燃剂即按此机理阻燃；③含大量无机填料的阻燃材料，填料既能稀释被阻燃的可燃材料，且热容较大，既可蓄热又可导电，因而被阻燃材料不易达到热分解温度；④阻燃剂受热分解吸热，阻止被阻燃材料温度升高。
膨胀型阻燃剂以磷氮为主要活性组分，不含卤素，含有这类阻燃剂的高聚物在受热时表面能生成一层均匀的炭质泡沫层，此层隔热，隔氧。
抑烟，并能防止熔滴，膨胀型阻燃体系一般由三部分组成：1、酸源（脱水机）2、碳源（成炭剂）3、气源（氮源，发泡剂）。
实验表明阻燃剂必须与高聚物想匹配这种匹配性包括其热行为，受热条件下形成的物种及其它。
膨胀型阻燃剂的用量低于一定值时对材料的阻燃性基本上没贡献，用量超过一定值时阻燃性才会急剧提高。
前面说的聚磷酸铵就是膨胀性阻燃剂的一种。
还有一类就是三聚氰胺及其盐。
三聚
氰胺在250-450摄氏度时分解，分解时吸收大量的热，放出含NH3，N2及CN-的有毒烟雾，并形成多种缩聚物，三聚氰胺有助于高聚物成炭，并影响高聚物的熔化行为。
5.硼酸盐
硼酸盐的阻燃一是能形成玻璃态无机膨胀涂层，二是能促进成炭，三是能阻止挥发性可燃气的逸出，四是能在高温下脱水，具有吸热发泡及冲稀可燃物的功效。
作为重要阻燃剂和抑烟剂的硼酸锌系水合物，当其与卤系阻燃剂合用时，可同时在气相及凝聚相发挥作用。
6.阻燃剂的抑烟性能
有抑烟性能的主要是钼及其化合物，六价的钼的氧化态和配位数易于改变，这使得他们有可能作为阻燃剂及抑烟剂，且在固相起作用。
抑烟作用可能是通过lewis酸机理促进碳层的生成和减少烟量，钼在PVC中能以lewis酸机理催化PVC脱HCl形成反式多烯，使之不能环化生成芳香族环状结构，这正是烟的主要成份。
另外当硬质PVC 中加入2%的三氧化钼时，燃烧后保留在试料的炭量增加了一倍以上。
八钼酸蜜胺是由钼酸铵和三聚氰胺反应制得的，因此两者的性能互相补充，在起到抑烟作用的同时还具有一些膨胀型阻燃剂的一些性能，对高聚物的熔滴也也很好的抑制作用。
八钼酸蜜胺有两个失重过程：354--395℃，395--476℃，最后形成高达50%的耐热残余物，是发挥阻燃和抑烟的主要成分。