細(xì)數(shù)無鹵阻燃劑的分類

傳統(tǒng)阻燃材料廣泛采用含鹵阻燃劑，其缺點是燃燒時生成大量的煙和有毒且腐蝕性的氣體，危害大。人們發(fā)現(xiàn)火災(zāi)中的死亡事故有80%以上是材料產(chǎn)生的濃煙和有毒氣體造成，無鹵阻燃劑具有無毒、低煙及其高效的阻燃效果令其備受關(guān)注，成為阻燃劑開發(fā)新的方向。

常見的無鹵阻燃劑主要有哪些呢？無鹵阻燃劑主要包括磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、硅系阻燃劑、無機(jī)阻燃劑以及生物基阻燃劑。

1、磷系阻燃劑

磷系阻燃劑可分為兩種：無機(jī)磷系阻燃劑和有機(jī)磷系阻燃劑。無機(jī)磷系阻燃劑主要有聚磷酸銨、紅磷和三聚氰胺鹽等，有機(jī)磷系主要有磷酸酯類阻燃劑、磷腈類和磷雜菲化合物等，而對于磷系阻燃劑來說對其改性和復(fù)配阻燃是其工作的重點。

磷系阻燃劑的阻燃機(jī)理主要是凝聚相阻燃和氣相阻燃，具體過程是在材料燃燒時通過磷系化合物的熱分解，并且產(chǎn)生水氣，磷酸、偏磷酸和PO·等活性自由基，能夠有效的降低燃燒周圍的溫度，產(chǎn)生的水蒸氣或一些惰性氣體還能稀釋周圍的助燃和有毒氣體；產(chǎn)生的磷酸和偏磷酸能夠附著在材料的表面，起到阻隔的作用，同時還可以作為酸源來促進(jìn)成炭；活性游離基還能夠阻斷氣相中的燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)從而阻止燃燒。

（1）無機(jī)磷系阻燃劑

紅磷的阻燃能力很強(qiáng)，但其易吸水受潮和自身的顏色問題一直困擾著大家，研究發(fā)現(xiàn)可以通過對紅磷進(jìn)行包覆的方法來達(dá)到市場對紅磷阻燃劑的各方面的需求。此外，還有聚磷酸銨(NH4PO3)n等無機(jī)阻燃劑也常用于塑料的阻燃。

（2）有機(jī)磷系阻燃劑

其中，三羥甲基氧化膦籠狀磷酸酯阻燃劑，將其用于PBT，可使阻燃等級達(dá)到V-0級別，沒有熔滴產(chǎn)生。聚磷酸酯阻燃劑可應(yīng)用于對PET的阻燃，使阻燃等級達(dá)到V-0級。

2、膨脹型阻燃劑

膨脹型阻燃劑是一種以氮、磷為主要組成的復(fù)合阻燃劑，該類阻燃劑在受熱時發(fā)泡膨脹，故稱為膨脹型阻燃劑。其阻燃機(jī)理主要是凝聚相阻燃，膨脹型阻燃劑主要是由酸源、氣源、炭源三部分構(gòu)成。材料在燃燒時會在三源的作用下產(chǎn)生一層厚厚的炭質(zhì)泡沫層，從而阻隔熱和氧氣，還能達(dá)到抑煙和抗熔滴的效果。能有效的保護(hù)長時間暴露在火焰中的聚合物。目前已應(yīng)用于聚苯烯、環(huán)氧樹脂、ABS等多種材料中。

3、硅系阻燃劑   

由于Si-O-Si的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而且硅系阻燃劑在燃燒時的低毒性、防滴落、促進(jìn)成炭及抑煙性和高效的阻燃性都足以使硅系阻燃劑在未來的阻燃劑的發(fā)展中占有一席之地。硅系阻燃劑主要通過凝聚相的阻燃機(jī)理形成隔離層阻止熱交換和與易燃?xì)怏w的接觸，同時可促進(jìn)成炭量。

4、無機(jī)阻燃劑

無機(jī)阻燃劑主要有Mg(OH)2、Al(OH)3、水滑石等。無機(jī)金屬阻燃劑主要通過燃燒時吸收大量的熱從而降低燃燒物周圍溫度，同時產(chǎn)生水氣，同時生成的產(chǎn)物附著在材料表面起到隔離的作用，從而達(dá)到阻燃效果。可以用于PE、硅橡膠、EVA等聚合物和的阻燃。

5、生物基阻燃劑

由于現(xiàn)在對環(huán)境的保護(hù)和資源的可循環(huán)性的要求，生物基阻燃劑的可降解、無毒等綠色可循環(huán)的優(yōu)勢必將成為將來阻燃劑研究的熱點。

將不同的磷基團(tuán)引入植物油主鏈中制備出磷酸化亞麻籽油（PLO）和磷酸化下游玉米油（PCO）為原料制備的生物基阻燃劑（FR）對PBT進(jìn)行阻燃處理，由于合成的PLO和PCO含有較高的游離脂肪酸，在點火過程中發(fā)生了酸酯交換反應(yīng)，形成低聚物，混合物立即滴下，帶走了所有的熱量以防止起火。可以將PBT的UL-94的阻燃等級從無等級改善為V-0級別。

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