上(shang)世(shi)紀50年代，隨著材料(liao)(liao)科(ke)技的(de)爆發性發展，有機高(gao)分(fen)子材料(liao)(liao)開始廣(guang)泛的(de)應(ying)用(yong)于(yu)生產和(he)生活的(de)各個領域。今天，高(gao)分(fen)子材料(liao)(liao)作(zuo)為(wei)主(zhu)要成分(fen)的(de)塑料(liao)(liao)、橡膠、紡織品、涂料(liao)(liao)成為(wei)我們必不可(ke)少(shao)的(de)生產元素，應(ying)用(yong)高(gao)分(fen)子材料(liao)(liao)制作(zuo)的(de)電器、餐(can)具、交通工(gong)具等物品為(wei)我們的(de)生活帶來(lai)極大便利的(de)同時也(ye)帶來(lai)了不少(shao)的(de)安(an)全隱患(huan)。

    由于高分子材料的氧指數較低，含氧量達21%的空氣就足以滿足多數高分子材料燃燒條件。此外，高分子材料燃燒時釋放煙塵和有毒氣體，不僅危害人體健康，而且會造成環境的污染。為了降低高分子材料的可燃性，防止火災發生，阻燃劑應運而(er)生(sheng)。阻燃(ran)劑(ji)，顧名思義(yi)，就是可(ke)以用以阻止材料(liao)可(ke)燃(ran)性(xing)，即阻止材料(liao)被引燃(ran)且抑(yi)制火(huo)焰傳播的助(zhu)劑(ji)。

阻(zu)燃劑(ji)的成分構成及(ji)阻(zu)燃機理

    阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)的種類(lei)(lei)有(you)很多(duo)，按成(cheng)分大體可以分成(cheng)有(you)機(ji)(ji)阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)和(he)無(wu)機(ji)(ji)阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)兩(liang)類(lei)(lei)。其中有(you)機(ji)(ji)阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)包括鹵(lu)系(xi)阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)、磷-氮型(xing)阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)、有(you)機(ji)(ji)磷系(xi)阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)、有(you)機(ji)(ji)硅系(xi)阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)等。我們就阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)的阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)機(ji)(ji)理選(xuan)取幾類(lei)(lei)進行介(jie)紹。

    鹵(lu)(lu)系阻燃(ran)劑(ji)(ji)是(shi)有(you)機阻燃(ran)劑(ji)(ji)中一個重要(yao)成(cheng)(cheng)員(yuan)，它的主要(yao)成(cheng)(cheng)分是(shi)鹵(lu)(lu)素有(you)機物。在(zai)(zai)高(gao)溫條(tiao)件下(xia)高(gao)分子降解產(chan)生(sheng)的自(zi)由(you)基是(shi)維持有(you)機物燃(ran)燒的因素，而(er)鹵(lu)(lu)系阻燃(ran)劑(ji)(ji)在(zai)(zai)受熱分解時產(chan)生(sheng)的鹵(lu)(lu)化(hua)(hua)氫（HX）氣體(ti)可以捕捉(zhuo)自(zi)由(you)基，從而(er)達到阻止火焰擴散的目的。此(ci)外，鹵(lu)(lu)化(hua)(hua)氫本(ben)身不能燃(ran)燒而(er)且密度(du)比空(kong)氣大，在(zai)(zai)高(gao)分子材(cai)料(liao)表面形(xing)成(cheng)(cheng)一層(ceng)氣體(ti)屏(ping)障，阻隔高(gao)分子材(cai)料(liao)與氧氣的接觸。

    磷-氮型(xing)(xing)阻燃(ran)(ran)劑以磷、氮為主要元(yuan)素。這類(lei)(lei)阻燃(ran)(ran)劑又稱為膨(peng)(peng)脹(zhang)型(xing)(xing)阻燃(ran)(ran)劑，原因是這類(lei)(lei)阻燃(ran)(ran)劑在受(shou)熱時(shi)，表面能(neng)夠生產一(yi)層均勻的碳質泡(pao)沫(mo)層，起到隔(ge)離熱、氧的作用。膨(peng)(peng)脹(zhang)型(xing)(xing)阻燃(ran)(ran)體(ti)(ti)系(xi)一(yi)般由酸源(yuan)(yuan)(脫水(shui)(shui)劑)，碳源(yuan)(yuan)(成(cheng)炭劑)和氣(qi)源(yuan)(yuan)(氮源(yuan)(yuan)、發泡(pao)源(yuan)(yuan))三(san)個部分組(zu)成(cheng)。受(shou)熱后(hou)，由酸源(yuan)(yuan)放出能(neng)酯化多元(yuan)醇(chun)和可作為脫水(shui)(shui)劑的無(wu)(wu)(wu)機(ji)酸； 溫(wen)度進一(yi)步升高(gao)，無(wu)(wu)(wu)機(ji)酸與多元(yuan)醇(chun)(碳源(yuan)(yuan))發生反應(ying)生成(cheng)酯類(lei)(lei)，并且處于(yu)(yu)粘稠(chou)的熔融(rong)狀(zhuang)(zhuang)態。反應(ying)過程中產生的水(shui)(shui)蒸氣(qi)和由氣(qi)源(yuan)(yuan)產生的不燃(ran)(ran)性氣(qi)體(ti)(ti)使已處于(yu)(yu)熔融(rong)狀(zhuang)(zhuang)態的體(ti)(ti)系(xi)膨(peng)(peng)脹(zhang)發泡(pao)，與此同時(shi)，多元(yuan)醇(chun)和酯脫水(shui)(shui)炭化，形(xing)成(cheng)無(wu)(wu)(wu)機(ji)物(wu)及炭殘(can)留物(wu)，隨著溫(wen)度升高(gao)和反應(ying)的進行，體(ti)(ti)系(xi)膠化和固化，最后(hou)形(xing)成(cheng)多孔的碳質泡(pao)沫(mo)層。

    無機(ji)阻(zu)燃(ran)(ran)劑主要有(you)可膨(peng)脹(zhang)石墨(mo)、氫氧化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、紅磷(lin)或(huo)聚磷(lin)酸鹽等，一(yi)般情(qing)況下(xia)是幾種不同(tong)無機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)混合使(shi)用。在高(gao)溫(wen)下(xia)，膨(peng)脹(zhang)石墨(mo)迅速(su)膨(peng)脹(zhang)，該高(gao)聚物(wu)(wu)(wu)(wu)表面(mian)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)堅韌的(de)碳(tan)層，可以將可燃(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)與熱(re)源隔開；氫氧化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)受熱(re)吸收大量熱(re)量而放出水蒸氣(qi)，稀釋可燃(ran)(ran)氣(qi)體，同(tong)時生成(cheng)(cheng)耐火金屬氧化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)；紅磷(lin)或(huo)聚磷(lin)酸鹽燃(ran)(ran)燒(shao)生成(cheng)(cheng)聚偏(pian)磷(lin)酸玻璃(li)體，可以覆蓋在燃(ran)(ran)燒(shao)體表面(mian)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)保護膜，同(tong)時形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)磷(lin)酸有(you)很強的(de)脫(tuo)水性(xing)，可以將聚合物(wu)(wu)(wu)(wu)碳(tan)化(hua)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)碳(tan)隔離(li)層。

    綜上可以(yi)發現，阻燃(ran)劑的(de)(de)作(zuo)用可以(yi)歸納為（1）吸收(shou)燃(ran)燒所放(fang)出的(de)(de)熱量，（2）釋(shi)放(fang)不能(neng)燃(ran)燒氣體，稀釋(shi)、隔離可燃(ran)和助(zhu)燃(ran)氣體，（3）生(sheng)產與有機(ji)物自由基其(qi)反應的(de)(de)成分，（4）形(xing)成固體隔離層。

    對人體和環境的影響(xiang)

    阻(zu)燃劑(ji)(ji)的(de)應用(yong)被看做是(shi)防止火災(zai)的(de)有(you)(you)(you)效(xiao)途徑，但是(shi)阻(zu)燃劑(ji)(ji)對環境和人類的(de)危害是(shi)不可(ke)忽視的(de)。含有(you)(you)(you)某(mou)些(xie)阻(zu)燃劑(ji)(ji)的(de)物(wu)品會逐(zhu)漸釋放出有(you)(you)(you)毒(du)化(hua)學物(wu)質(zhi)融入到水、空(kong)氣中。這些(xie)有(you)(you)(you)毒(du)化(hua)學物(wu)質(zhi)被人體(ti)(ti)(ti)吸收(shou)后，可(ke)以(yi)長期(qi)積聚在(zai)人體(ti)(ti)(ti)內，擾亂人體(ti)(ti)(ti)的(de)神經、內分泌(mi)、免疫等(deng)系(xi)統，特別值(zhi)得注(zhu)意的(de)是(shi)，孕婦如果過量接觸(chu)這些(xie)有(you)(you)(you)毒(du)物(wu)質(zhi)，會導致新生(sheng)兒出生(sheng)體(ti)(ti)(ti)重(zhong)過低、智(zhi)力低下、行(xing)為能力受損等(deng)。此外(wai)，有(you)(you)(you)些(xie)阻(zu)燃劑(ji)(ji)在(zai)燃燒時(shi)，會產生(sheng)大量的(de)煙(yan)霧以(yi)及有(you)(you)(you)毒(du)、有(you)(you)(you)害、腐蝕性氣體(ti)(ti)(ti)，造成“二(er)次災(zai)害”。

    前景展望

    阻燃劑(ji)對于環境的危(wei)害(hai)，使得世(shi)界各國紛紛出(chu)臺相應的法(fa)(fa)律法(fa)(fa)規限(xian)制助燃劑(ji)的使用量(liang)。目前(qian)我國出(chu)臺了(le)《塑料(liao)家具有害(hai)物(wu)質限(xian)量(liang)標準》(GB28481-2012)，對多溴(xiu)聯苯和多溴(xiu)二苯醚的使用做(zuo)出(chu)了(le)每Kg不得超過1g的規定。

    近年(nian)來(lai)，隨著人們對防火安全(quan)的(de)(de)(de)重視和對阻燃(ran)(ran)(ran)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)日益(yi)提(ti)高(gao)，阻燃(ran)(ran)(ran)劑行(xing)業(ye)得(de)到(dao)迅猛發展。而越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)的(de)(de)(de)生活環(huan)(huan)境要(yao)求(qiu)以(yi)及愈(yu)來(lai)愈(yu)嚴格的(de)(de)(de)阻燃(ran)(ran)(ran)標準和環(huan)(huan)保法規(gui)將是(shi)阻燃(ran)(ran)(ran)劑行(xing)業(ye)面(mian)臨的(de)(de)(de)巨大挑戰(zhan)。因此(ci),在(zai)提(ti)高(gao)阻燃(ran)(ran)(ran)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)同時(shi)，開發和生產環(huan)(huan)境友好(hao)型阻燃(ran)(ran)(ran)劑，提(ti)高(gao)阻燃(ran)(ran)(ran)劑的(de)(de)(de)成碳(tan)性(xing)，是(shi)阻燃(ran)(ran)(ran)劑行(xing)業(ye)發展的(de)(de)(de)新思路(lu)。同時(shi)，推進阻燃(ran)(ran)(ran)劑生產、使用的(de)(de)(de)法律化(hua)和標準化(hua)，也(ye)是(shi)規(gui)范阻燃(ran)(ran)(ran)劑行(xing)業(ye)的(de)(de)(de)必要(yao)途徑。

    阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)的生(sheng)產和應(ying)用在經歷(li)了八十年代(dai)初的蓬(peng)勃發展(zhan)(zhan)后(hou)，已進入穩步發展(zhan)(zhan)階段。隨著我國(guo)合(he)成(cheng)材(cai)料(liao)工業的發展(zhan)(zhan)和應(ying)用領域的不(bu)斷拓展(zhan)(zhan)，阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)在化(hua)學建材(cai)、電(dian)子電(dian)器、交通(tong)運(yun)輸、航天航空、日(ri)用家具、室(shi)內裝飾、衣食住行等各個領域中具有(you)廣闊的市(shi)場前景[1]  。此外，煤田、油田、森(sen)林滅火(huo)等領域也促進了我國(guo)阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)、滅火(huo)劑(ji)生(sheng)產較快(kuai)的發展(zhan)(zhan)。我國(guo)阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為僅次于(yu)增塑劑(ji)的第(di)二大高(gao)分子材(cai)料(liao)改性添加劑(ji)。近幾(ji)年，我國(guo)阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)的生(sheng)產和消費(fei)形勢(shi)持續(xu)發展(zhan)(zhan)，國(guo)內阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)消費(fei)量急劇上升(sheng)，增加的市(shi)場份額主要來(lai)源于(yu)兩個方面：電(dian)子電(dian)器和汽(qi)車市(shi)場。

    國內阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)品種和消費量(liang)還(huan)是(shi)以有機阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)為主，無(wu)機阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)生產和消費量(liang)還(huan)較(jiao)(jiao)少，但發(fa)展(zhan)勢頭較(jiao)(jiao)好，市場潛力(li)較(jiao)(jiao)大。阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)中(zhong)最(zui)常用的(de)(de)(de)鹵(lu)系阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)雖(sui)然(ran)具有其他阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)系列無(wu)可比擬的(de)(de)(de)高(gao)效性，但是(shi)它對(dui)環境和人(ren)的(de)(de)(de)危(wei)害是(shi)不可忽視的(de)(de)(de)。環保問(wen)題是(shi)助劑(ji)(ji)(ji)開發(fa)和應用商(shang)關注(zhu)的(de)(de)(de)焦(jiao)點，所以國內外一直在調整(zheng)阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)產品結構，加(jia)大高(gao)效環保型阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)開發(fa)。無(wu)鹵(lu)、低煙、低毒阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)一直是(shi)人(ren)們追求的(de)(de)(de)目標(biao)，故(gu)人(ren)們對(dui)阻(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)無(wu)鹵(lu)化開發(fa)表現出很高(gao)熱情，投入(ru)了很大的(de)(de)(de)力(li)量(liang)，并取得了可觀的(de)(de)(de)成果(guo)。

    資訊(xun)來源于  供應(ying)商  揚州晨化新材料股份有限公(gong)司