阻燃剂的概述
一、阻燃剂的定义
阻燃剂又称难燃剂、耐火剂、防火剂,通过若干机理发挥其阻燃作用的,如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等,多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。阻燃剂主要分为有机和无机、卤素和非卤。有机是以溴系、磷氮系、氮系和hong磷及化合物为代表的一些阻燃剂,无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、 氢氧化铝,硅系等阻燃体系。根据组成,添加型阻燃剂主要包括无机阻燃剂、卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)、 磷系阻燃剂( 赤磷、磷saun酯及卤代磷saun酯等)和氮系阻燃剂等。
阻燃剂也是赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂,主要是针对高分子材料的阻燃设计的。随着高分子材料,如塑料,橡胶、纤维等的快速发展,合成材料被广泛的应用于各 个领域,但是这些材料大多数是可以燃烧的。特别是塑料,要将其应用在交通运输、建 筑、电工器材、航空、宇宙飞行等方面,就迫切需要解决其耐燃烧问题。于是,从 60 年代起,一些发达国家便开始生产和使用阻燃剂。阻燃剂是阻燃技术在实际生活中的应 用,它是一种用于改善可燃易燃材料燃烧性能的特殊的化工助剂,经过阻燃剂加工后的 材料,在受到外界火源攻击时,能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传播,从而达到阻 燃的作用。
随着我国合成材料工业的发展和应用领域的不断拓展,阻燃剂在化学建材、电子电 器、交通运输、航天航空、日用家具、室内装饰、衣食住行等各个领域中具有广阔的市 场前景。据张晓燕等报告显示,2011 年,全世界阻燃剂的需求量就已经超过 175 万 t/a, 仅次于增塑剂。其中,约 65%-70% 的阻燃剂被添加于塑料中,20% 用于橡胶制品中, 5%用于纺织品,3%用于涂料,2% 用于纸张及木材。同时,他们预测发达国家的阻燃 剂将以 4% 的速度增长。我国的阻燃剂起步虽然比较晚,但是需求量将以 15% 的速度快速增长。
二、阻燃剂的分类
阻燃剂有多种类型,根据使用方法可以分为物理混合的添加型阻燃剂和化学键和的 反应型阻燃剂。添加型阻燃剂直接与材料基质混配,加工过程方便,适应面广,是阻燃 剂的主体,主要包括磷系、氮系、硅系、卤系、膨胀型、无机填料等。反应型阻燃剂常 作为单体键合到聚合物链中,对制品性能影响小,而且阻燃效果持久,多为含有反应性 官能团的有机卤和有机磷的单体
根据性质的不同,阻燃剂又可以分为无机阻燃剂和有机阻燃剂两大类。无机阻燃剂 主要品种有铝镁系(如氢氧化铝,氢氧化镁)、无机磷系(如hong磷)、锑系(如氧化锑) 以及其他(如氧化铝、铝酸氨、硼酸锌、氧化锌、氧化锆等)。无机阻燃剂具有无卤无 毒、易于储存、价格低廉、来源丰富和高效的阻燃效果等特点。有机阻燃剂主要包括卤 系、有机磷系、氮系、以及硅系、硼系等,其中卤系阻燃剂又可以进一步分为氯代阻燃 剂和溴代阻燃剂两大类。要达到同样的阻燃效果,氯代阻燃剂的添加量是溴代阻燃剂的 两倍。溴代阻燃剂的分解温度大约在 200-300°C,与各种高聚物材料的分解温度相匹配,因此能同时对气相及凝聚相起到阻燃作用,很小的添加量就能产生很好的阻燃效果, 且对产品的物理和机械性能影响小,性价比为市场所接受,因此,是目前应用较为广泛 的有机阻燃剂。我国目前的阻燃剂的品种和消费量还是以有机阻燃剂为主。
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