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無機(jī)水合金屬類化合物阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-10-12 13:21:52 |
無機(jī)水合金屬類化合物阻燃劑主要有氫氧化鎂[Mg(OH)2]，氫氧化鋁[Al(OH)3]、水滑石[Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O]、鋁酸鈣[3CaO·Al2O3·6H2O]等。
無機(jī)水合金屬類化合物阻燃劑這類物質(zhì)具有熱穩(wěn)定性好、阻燃、無毒、不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性 氣體、 發(fā)煙量小、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
氫氧化鋁（ATH）是問世最早的無機(jī)水合金屬類化合物阻燃劑之一，也是國際上阻燃劑中用量最大的一種。其阻燃機(jī)理是： ①向聚合物中添加氫氧化鋁，降低可燃聚合物濃度； ②在250℃左右開始脫水，吸熱，抑制聚合物升溫；③分解生成的水蒸氣稀釋了可燃?xì)怏w和氧氣濃度，可阻止燃燒進(jìn)行；④在可燃物表面生成 Al2O3，可阻止燃燒。但ATH有添加量大的缺點(diǎn)，通常需要加入50%以上才能顯示很好的阻燃效果。
氫氧化鎂的阻燃機(jī)理與ATH相似。與ATH相比，其熱穩(wěn)定性和抑煙性能都明顯優(yōu)于ATH。氫氧化鎂在更高的溫度范圍內(nèi)才發(fā)生脫水反應(yīng)，故可應(yīng)用于阻燃高溫分解型聚合物，應(yīng)用范圍較ATH更廣。
紅磷屬于無機(jī)磷系阻燃劑，是該系阻燃劑中應(yīng)用最廣和研究最多的阻燃之一。Wu等對其阻燃機(jī)理進(jìn)行了研究，認(rèn)為紅磷能以相對較低的濃度使大多高聚物具有很好的阻燃性能，處理過程穩(wěn)定，并對基體的物理電性能沒有影響。
它既可以在氣相中產(chǎn)生自由基阻燃，也可以在凝相中形成泡沫阻燃。但是受熱易生成劇毒氣體磷化氫（PH3），粉塵易爆炸，且在聚合物中不易分散等缺陷，限制了該阻燃劑的應(yīng)用。為此對紅磷采用物理或化學(xué)方法進(jìn)行改良，如 “包裝”紅磷顆粒，即微膠囊化紅磷，使其缺陷得到彌補(bǔ)。
硼化合物是一種常用的無機(jī)阻燃劑，以硼酸鋅產(chǎn)品為主要。該阻燃劑明顯提高制品的耐火性，具有優(yōu)良的阻燃、抑煙、熄滅電弧的性能，能使物品燃燒時(shí)散發(fā)較少的有毒、有害煙氣。其阻燃主要機(jī)理是吸熱及稀釋作用，以及形成隔熱層。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp具有良好的透明性、柔軟性以及抗菌性，具有耐水、耐油、電絕緣性好和相容性好的優(yōu)點(diǎn)。主要用于纖維素樹脂、乙烯基樹脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃增塑劑，也可用于三乙酸甘油酯薄酯和軟片、硬質(zhì)聚氨酯泡沫、酚醛樹脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
硼酸鋅在高于300℃時(shí)可失去結(jié)晶水，能夠起到吸熱冷卻作用。硼酸鋅中的鋅約有38%以氧化鋅或氫氧化鋅的形式進(jìn)入氣相，對可燃性氣體進(jìn)行稀釋，使其燃燒速率降低，進(jìn)一步增加了其阻燃性。
一般硼酸鋅阻燃劑與鹵素化合物并用。在燃燒過程中，可燃物表面會(huì)覆蓋一些不揮發(fā)的鋅化物和硼酸，以隔絕空氣。此覆蓋層可抑制可燃性氣體發(fā)生，同時(shí)也阻止了氧化和熱的作用。鋅化物的存在有利于脫水反應(yīng)，另外，硼酸的存在能促使生成大量的碳，碳的增加也有利于減少可燃物的逸出，具有很好的抑煙效果。
三氧化二銻、膠體五氧化二銻和銻鈉是銻系阻燃劑的主要產(chǎn)品，其中廣泛應(yīng)用的是三氧化二銻劑，主要用于塑料制品和紡織物的阻燃，亦可用做 橡膠、 木材的阻燃劑。
其阻燃機(jī)理一般認(rèn)為：（1）氧化銻以液態(tài)或固態(tài)覆蓋于燃燒物的表面，起到隔絕 空氣的作用；（2 ）由于氧化銻的熔融和揮發(fā)吸收熱量而降低燃燒溫度；（3）變?yōu)槠麘B(tài)后的氧化銻，在火焰中形成各種銻化物和鹵素自由基，這些分解的產(chǎn)物能消散火焰的能量，改變?nèi)紵幕瘜W(xué)過程，從而起到抑制的作用。
阻燃劑是助劑中發(fā)展最快的品種之一。綠色與環(huán)保是當(dāng)前世界工業(yè)發(fā)展的趨勢，是未來阻燃劑研究方向的重要依據(jù)。阻燃劑在現(xiàn)代社會(huì)中的重要性不容忽視，但隨著世界上一系列環(huán)保政策出臺(tái)，其發(fā)展應(yīng)用不同程度地受到了限制。
阻燃劑目前正處在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整轉(zhuǎn)型時(shí)期，一部分阻燃劑將退出歷史舞臺(tái)，而新型阻燃劑將層出不窮。我國的阻燃劑工業(yè)正朝著環(huán)?；⒌投净?、多功能化方向發(fā)展，為建設(shè)我國的資源節(jié)約型、環(huán)境友好型具有中國特色社會(huì)主義社會(huì)增磚添瓦。
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