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各類阻燃劑的現(xiàn)狀研究

(一)鹵素阻燃劑。

鹵素阻燃劑在受熱時分解產(chǎn)生鹵化氫HX，HX通過兩種機(jī)理起阻燃作用，即自由基機(jī)理：消耗高分子降解產(chǎn)生的自由基HO,使其濃度降低,從而延緩或中斷燃燒的鏈反應(yīng);表面覆蓋機(jī)理：鹵化氫是一種難燃的氣體，密度比空氣大，可以在高分子材料表面形成屏障，使可燃性氣體濃度下降，從而減慢燃燒速度甚至使火焰熄滅。通常鹵素阻燃劑主要是溴系和氯系兩大類。溴系阻燃劑因其用量少、熱穩(wěn)定性好和阻燃效率高而成為目前世界上產(chǎn)量最大的阻燃劑之一，而氯系雖與溴系同屬鹵系，但其阻燃效率比溴系差。近20年來氯系阻燃劑已逐漸被溴系阻燃劑所代。盡管鹵素阻燃劑仍是最重要的產(chǎn)品之一，相關(guān)產(chǎn)品研究仍在進(jìn)行，但由于它在燃燒時釋放出有毒煙霧，造成二次危害，使人們?nèi)パ芯啃滦妥枞紕?mdash;—無鹵阻燃劑。

(二)無機(jī)阻燃劑。

無機(jī)阻燃劑主要指一些金屬的氫氧化物和氧化物的水合物，這些化合物受熱分解吸收大量熱，使聚合物表面溫度降低，同時分解產(chǎn)生水蒸汽有蓄熱和釋放高分子表面氣體濃度的作用。在非鹵素阻燃劑中，無機(jī)阻燃劑是重要組成部分，它占阻燃劑市場上的很大份額，日本1998年市場需求量為74850噸，占全部阻燃劑需求量的43%。目前，國內(nèi)對無機(jī)阻燃劑的開發(fā)和應(yīng)用較為廣泛，已研制了包括水合氧化鋁系、硼系、鉬系、無機(jī)磷系及鋅、鎂與過渡金屬氧化物等約19個品種，美國Alcan化學(xué)品公司開發(fā)的BAX1091FM系列和超細(xì)硼酸鋅HcmetandZ系列在提高阻燃性和消煙性的同時也改善產(chǎn)品的加工性能和機(jī)械性能。值得一提的是，我國銻礦資源豐富且科研實(shí)力雄厚，這就為我國銻系阻燃劑的開發(fā)提供了廣闊的前景。

(三)磷系阻燃劑。

含磷化合物存在許多氧化態(tài)，它們的受熱分解產(chǎn)物具有強(qiáng)烈的脫水作用，使所覆蓋的聚合物表面炭化，形成炭膜，起到阻燃作用。磷系阻燃劑還有增塑功能，它可使阻燃劑實(shí)現(xiàn)無鹵化。一般磷系包括無機(jī)磷系和有機(jī)磷系。無機(jī)磷系阻燃劑包括紅磷、磷酸銨鹽和聚磷酸銨;有機(jī)磷系阻燃劑包括磷酸酯、亞磷酸酯、膦酸酯和膦鹽等系列。

(四)膨脹型阻燃劑(IFR)。

IFR是一種新型的阻燃體系,以磷和氮為有效阻燃組分不含鹵素,也不必采用氧化銻為協(xié)效劑.含有這種阻燃劑的高聚物受熱時,表面能生成一層均勻的炭質(zhì)泡沫層，此層能隔熱、隔氧、抑煙等，并能防止熔滴，因而具有良好的阻燃性能。IFR體系一般是由酸源、碳源及氣源組成。通常有混合型和單體型(三源同存于單一分子內(nèi))兩種。從總體上來看，IFR體系還處于開發(fā)階段，現(xiàn)有IFR體系普遍存在著添加量大，吸濕嚴(yán)的缺點(diǎn)，還有待于進(jìn)一步完善。為此人們做了大量的工作，有效地彌補(bǔ)了IFR使高分子材料使用性能下降的不足，所以有很大的發(fā)展前景。