抑烟剂

钼化合物
自1975年Church和Moore提出钼化合物对许多聚 合物同时具有阻燃及抑烟作用后，人们对这类化合 物兴趣日益增加。
研究表明，以钼化合物作为PVC（软质及硬质）的 抑烟剂均有效，当含量在5%以下即可使烟生成量 减少50%以上。同时，钼化合物也可用作聚苯乙烯、 聚烯烃及含卤聚酯的抑烟剂。 国外已经大量商品化的高效钼化合物抑烟剂是三氧 化钼和八钼酸铵（AOM）。
铁化合物
1972年，二茂铁作为硬质PVC的抑烟剂销售，每 100份PVC采用0.5份二茂铁，即可使硬PPVC的生 烟量降低30-40%，二茂铁呈橘红色，且不能与含 磷阻燃剂并用。挥发量低的乙酰丙酮铁具最佳抑烟 效果。铁化合物的抑烟作用对含卤高聚物，主要发 生在凝聚相，而对非卤高聚物则主要发生在气相。 尽管铁化合物的抑烟作用是肯定的，但它们在工业 上的应用有限，这一方面是由于这类化合物的颜色 问题，另一方面是它们可引起阻燃（由于放热的氧 化反应所引起）方面的问题，因而使得将铁化合物 作为聚合物的抑烟剂不易推广。
促进成炭和烟炱 （tai,烟尘）燃烧
改变PU裂解模式 不燃物的稀释作用 促进成炭，降低质 量燃烧速度及稀释 作用 表面隔绝，降低质 量燃烧速度
添加惰性填料 硅石 添加惰性填料 氢氧化铝
表面处理 结构改性 结构改性
膨胀型涂层 聚氨酯/异氰脲酸酯 氯化聚氯乙烯
一些经过阻燃处理（即添加有阻燃剂）的高聚物， 其生烟量往往增高。 例如，通过捕获游离基在气相发挥阻燃作用的阻燃 剂（卤/锑体系）能抑制氧化而促进生烟，而一些有 助于氧化的抑烟剂则干扰阻燃，即阻燃剂与抑烟剂 的功能常彼此相悖。 但某些填料（如Al(OH)3、Mg(OH)2等）则同时具 有阻燃和抑烟作用，而以一定量的硼酸锌代替卤/锑 体系中的Sb2O3，也可在降低生烟量的同时不致恶 化材料的阻燃性。此外，膨胀型的涂层也具有延缓 燃烧和抑烟的双重功效。
减少烟量的途径：
本身生烟量较少的高聚物（通过高聚物结构
设计及结构改性实现）。 采用化学的或加入抑烟剂（或填料）的方法 使塑料的发烟量降低。
抑烟方法及应用实例：
方法 实例 适用高聚物 可能的机理
添加抑烟剂
添加抑烟剂
二茂铁
富马酸
PVC
PU泡沫塑料 各种热塑性塑料和 弹性体 各种热塑性塑料和 弹性体 各种塑料
镁-锌复合物
Ongard Ⅱ是一种新的阻燃剂和抑烟剂，它最初是 被研究用于PVC的，但对其它聚合物也适用。 Ongard Ⅱ系一白色流散性粉末，其组成尚未分开， 但据信它是氧化铁和氧化锌的固体溶液。NITS烟室 法测定结果表明，这种抑烟剂可使PVC的生烟量降 低约30%（明燃时），而以100份PVC含4份为最佳。 Ongard Ⅱ在半硬PVC中的阻燃抑烟作用，主要系 固相内进行，它能催化固相分解，促进炭层形成， 改变炭层结构，减少挥发性碳氢化合物和苯的释出 （降低1/3-2/3），而将其大部分（70%）保留于炭 层内。
钼化合物的抑烟机理 就抑烟功能而言，MoO3和AOM是相近的，但AOM 能赋予制品以较佳的颜色稳定性。 MoO3和AOM的
钼为六价，其氧化态和配位数易于改变，这使得它 们有可能作为阻燃剂及抑烟剂。 作为抑烟剂及阻燃剂，钼化合物系在固相而不是在 气相起作用，且很可能是通过Lewis酸或还原偶合 机理促进炭层的生成和减少烟量。有人认为，以钼 化合物加入PVC中时，它能以Lewis酸机理催化 PVC脱HCl，形成反式多烯，后者不能环化成芳香 族环状化合物结构，而此类化合物乃是烟的主要成 分。还有人认为，钼化合物能通过金属键合或通过 碳-氯键的还原偶合，形成交联聚合物链，而降低可 燃物对火灾的贡献。
也有人提出，钼化合物有可能将形成芳香族烟点的 母体牢固地键合在金属-芳香系复合物中。尽管钼化 合物抑烟的详细机理还不能完全肯定，但它对塑料 （特别是PVC）的强烈抑烟作用和成炭作用，乃是 十分明显的。当抑烟剂含量在每100份PVC为 0.5~50份范围内，生烟量降低30~80%，氧指数提 高10~20%。 ABS通常用溴阻燃剂及Sb2O3阻燃，如用一部分 MoO3代替Sb2O3 ，材料的氧指数和阻燃级别可以 提高，且生烟量降低（含5%MoO3的试样比含5% Sb2O3试样的生烟量可减少约30%）。
阻燃科学与技术
主讲教师： 邓鑫 博士
抑烟剂
抑烟剂简介
பைடு நூலகம்化合物
镁-锌复合物
铁化合物
抑烟剂简介
早在70年代初期，有关火灾的报告即已证实，塑料 燃烧时生成的烟和有毒气体是致人死命的罪魁祸首， 是火灾中具有最大危险，且最先造成威胁的有害因 素之一。特别对于高层建筑，情况更是如此。据统 计，火灾中发生的死亡事故，有80%是由于烟和有 毒气体的窒息造成的。另外，烟使火灾现场（甚至 于远离火灾现场的地点）的可见度大大降低，贻误 灭火和抢救生命财产的时机。因此，近年来阻燃塑 料领域中的重点研究课题之一，就是降低塑料燃烧 时生成的烟量和有毒气体量。