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阻燃劑發(fā)展
| 來源：邵君( 先生，國內國際部經理 ) 發(fā)布時間：2016-10-4 15:20:22 |
本文通過對阻燃劑相關文章的整理，介紹了近幾年阻燃劑發(fā)展現(xiàn)狀，通過對幾種常見阻燃劑的利與弊的分析，對阻燃劑發(fā)展做出了預測和展望。
隨著工業(yè)技術的發(fā)展，各種合成材料被廣泛的應用于日常生活、生產和社會建設的各個行業(yè)與領域，在國民經濟建設中發(fā)揮著巨大作用。但是合成材料一般易燃，為了解決這一問題，阻燃劑應運而生。近些年，阻燃劑發(fā)展非常迅速。
阻燃劑的分類和原理。阻燃劑又稱堆燃劑、耐火劑或防火劑，是一類以物理方式或化學方式在固相、液相或氣相中發(fā)揮作用（如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應等）在燃燒過程的某個特定階段如加熱、分解、引燃或火焰的擴張階段抑制甚至中斷燃燒過程，從而賦予易燃聚合物難燃性、自熄性和消煙性的功能性助劑。
依應用方式分為添加型阻燃劑和反應型阻燃劑。添加型阻燃劑直接與聚合物混配，加工方便，適應面廣，是阻燃劑的主體；反應型阻燃劑常作為單體鍵合到集合物鏈中，對制品性能影響小且阻燃效果持久。按有效元素分類，添加型阻燃劑主要包括磷系、鹵系、膨脹型、硅氧烷類等。放映型阻燃劑多我反應性官能團的有機鹵和有機磷的單體。此外，具有抑煙作用的鉬化合物、錫化合物和鐵化合物等亦屬阻燃劑的范疇。
磷系阻燃劑：根據(jù)其使用的特性，磷系阻燃劑添加包含兩種。物理方法：在高分子材料混入或涂覆阻燃劑，以減少可燃材料的比例，這樣可用阻燃劑將材料與氧化劑、熱源隔開，以保護材料，以及覆蓋在可燃材料表面；化學方法：用具有活性官能團的阻燃劑與可燃材料表面進行枝接反應，以獲得阻燃效果。目前，磷系阻燃劑的阻燃機理主要有以下幾種。
成碳機理：磷系阻燃劑受熱分解產生有吸水或脫水效果的強酸（如聚磷酸和焦磷酸等），主要作用是促進多羥基化合物脫水炭化，形成具有一定厚度的不易燃燒的碳層，將可燃材料與氧化劑、熱源隔開，阻止物質和熱量的傳遞，以阻斷燃燒的進行。
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連鎖反應阻止機理（熱機理）：以阻燃劑的熱分解產生的氣體為催化劑，與可燃材料熱解產生的可燃性氣體，從而中斷可燃性氣體的連鎖反應。針對高分子材料先吸熱后放熱的過程，阻燃劑的作用分為隔熱、吸熱與熱傳導三個方面：①在高分子未燃燒前，阻止熱源向其表面?zhèn)鳠帷＂诋斪枞紕┓纸夂?，以反應熱量、熔融相變或放出結晶水等形式來吸收熱量，以阻止材料達到熱分解或著火點的溫度。③釋放出氣體，使熱量迅速擴散，降低材料的溫度及熱量累積。
氣體稀釋原理：阻燃劑在高溫下，分解產生難燃或者不燃性氣體，稀釋了材料周圍混合氣體中可燃性氣體的濃度，也降低了混合氣體中氧氣的含量，在可燃物周圍形成氣體保護層，同時帶走大量熱量，從而達到阻燃的目的。
覆蓋原理：阻燃劑在受熱熔融時形成的高粘稠性液體或者炭化發(fā)泡時形成的泡沫結構覆蓋在可燃性材料表面，阻止了外部熱源對材料的熱傳遞和氧氣的傳遞，同時也隔斷了可燃性材料分解產生可燃性氣體的逸出，從而達到阻燃的目的。
自由基捕捉原理：當可燃材料達到熱分解或自燃的溫度時，依靠阻燃劑釋放出的自由基抑制劑，能不抓材料燃燒反應釋放出的自由基，與之反應生成不燃物，破壞燃燒反應的鏈增長，從而達到阻燃的目的。
氫結合原理：阻燃劑受熱分解產生的磷酸鹽中的—OH、—NH等基團與高分子材料中的H結合，形成不燃物，抑制材料的熱分解，從而達到阻燃的目的。
鹵系阻燃劑是含有鹵素元素以及鹵素元素其阻燃作用的一類阻燃劑。鹵系有4種鹵系元素氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）都具有阻燃性，阻燃效果按F、Cl、Br、I的順序依次增強，以碘系阻燃劑最強。生產上只有氯類和溴類阻燃劑被大量使用，而氟類和碘類阻燃劑少有應用，這是因為含氟阻燃劑中的C—F鍵太強而不能有效捕捉自由基，而含I阻燃劑的C—I鍵太弱容易被破壞，影響了聚合物性能（如光穩(wěn)定性），使阻燃性能在降解溫度以下就已經喪失。
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