上世紀(ji)50年代，隨著材料(liao)(liao)科技的(de)爆發性發展，有機高分(fen)(fen)(fen)子材料(liao)(liao)開(kai)始廣(guang)泛的(de)應(ying)用(yong)于(yu)生產和生活的(de)各(ge)個領域。今天，高分(fen)(fen)(fen)子材料(liao)(liao)作(zuo)為(wei)主要成分(fen)(fen)(fen)的(de)塑(su)料(liao)(liao)、橡膠、紡織品、涂料(liao)(liao)成為(wei)我(wo)(wo)們必不(bu)可少(shao)的(de)生產元素，應(ying)用(yong)高分(fen)(fen)(fen)子材料(liao)(liao)制(zhi)作(zuo)的(de)電器(qi)、餐具(ju)、交(jiao)通工具(ju)等物品為(wei)我(wo)(wo)們的(de)生活帶來(lai)極(ji)大便利的(de)同(tong)時也帶來(lai)了不(bu)少(shao)的(de)安全隱患。

    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，阻燃劑應運而生。阻燃(ran)劑，顧名思義，就(jiu)是可以用(yong)以阻止材(cai)料(liao)可燃(ran)性，即阻止材(cai)料(liao)被引燃(ran)且(qie)抑(yi)制火焰傳播(bo)的助劑。

阻(zu)燃劑的成分(fen)構成及阻(zu)燃機理

    阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)種類有(you)很多，按成分(fen)大體(ti)可(ke)以(yi)分(fen)成有(you)機阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)和無機阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)兩類。其中(zhong)有(you)機阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)包括鹵(lu)系(xi)阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)、磷-氮型阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)、有(you)機磷系(xi)阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)、有(you)機硅系(xi)阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)等。我們就阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)阻燃(ran)(ran)機理選取幾類進行(xing)介(jie)紹。

    鹵系(xi)阻燃(ran)(ran)劑(ji)是(shi)有機阻燃(ran)(ran)劑(ji)中一個重要成員，它的(de)主要成分(fen)是(shi)鹵素(su)有機物(wu)。在(zai)高(gao)溫條件下高(gao)分(fen)子(zi)降解(jie)產生(sheng)的(de)自由基(ji)是(shi)維持有機物(wu)燃(ran)(ran)燒的(de)因素(su)，而鹵系(xi)阻燃(ran)(ran)劑(ji)在(zai)受(shou)熱分(fen)解(jie)時(shi)產生(sheng)的(de)鹵化氫(qing)（HX）氣體可以捕捉自由基(ji)，從而達(da)到阻止火焰擴散(san)的(de)目的(de)。此外，鹵化氫(qing)本(ben)身不能燃(ran)(ran)燒而且密度比空氣大(da)，在(zai)高(gao)分(fen)子(zi)材(cai)料(liao)表面(mian)形成一層氣體屏障，阻隔(ge)高(gao)分(fen)子(zi)材(cai)料(liao)與氧氣的(de)接觸(chu)。

    磷-氮型(xing)阻(zu)(zu)燃劑(ji)以(yi)磷、氮為(wei)主(zhu)要元(yuan)(yuan)素。這類(lei)阻(zu)(zu)燃劑(ji)又稱為(wei)膨脹(zhang)型(xing)阻(zu)(zu)燃劑(ji)，原(yuan)因(yin)是(shi)這類(lei)阻(zu)(zu)燃劑(ji)在受(shou)熱(re)時(shi)，表面能(neng)(neng)夠生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)一(yi)層均勻的碳(tan)質泡(pao)沫層，起到隔離熱(re)、氧的作用。膨脹(zhang)型(xing)阻(zu)(zu)燃體(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)一(yi)般由(you)酸源(yuan)(yuan)(脫(tuo)水(shui)劑(ji))，碳(tan)源(yuan)(yuan)(成(cheng)(cheng)炭劑(ji))和氣源(yuan)(yuan)(氮源(yuan)(yuan)、發(fa)泡(pao)源(yuan)(yuan))三個(ge)部分組成(cheng)(cheng)。受(shou)熱(re)后(hou)，由(you)酸源(yuan)(yuan)放出能(neng)(neng)酯化(hua)多(duo)元(yuan)(yuan)醇和可作為(wei)脫(tuo)水(shui)劑(ji)的無(wu)機酸； 溫(wen)(wen)度進(jin)一(yi)步升(sheng)高，無(wu)機酸與多(duo)元(yuan)(yuan)醇(碳(tan)源(yuan)(yuan))發(fa)生(sheng)(sheng)反應生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)酯類(lei)，并(bing)且處于粘稠的熔融(rong)(rong)狀(zhuang)態(tai)。反應過程中(zhong)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的水(shui)蒸氣和由(you)氣源(yuan)(yuan)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的不(bu)燃性(xing)氣體(ti)(ti)使已(yi)處于熔融(rong)(rong)狀(zhuang)態(tai)的體(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)膨脹(zhang)發(fa)泡(pao)，與此(ci)同時(shi)，多(duo)元(yuan)(yuan)醇和酯脫(tuo)水(shui)炭化(hua)，形成(cheng)(cheng)無(wu)機物及(ji)炭殘留物，隨(sui)著溫(wen)(wen)度升(sheng)高和反應的進(jin)行，體(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)膠化(hua)和固化(hua)，最后(hou)形成(cheng)(cheng)多(duo)孔(kong)的碳(tan)質泡(pao)沫層。

    無機阻燃劑(ji)主要有(you)可(ke)(ke)膨脹石(shi)墨、氫(qing)氧(yang)化物(wu)(wu)、紅磷(lin)或聚磷(lin)酸鹽等，一般情況下是幾種不同(tong)無機物(wu)(wu)混合使用(yong)。在高(gao)(gao)溫(wen)下，膨脹石(shi)墨迅速膨脹，該高(gao)(gao)聚物(wu)(wu)表(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)堅韌的(de)(de)碳層，可(ke)(ke)以將可(ke)(ke)燃物(wu)(wu)與熱源隔開；氫(qing)氧(yang)化物(wu)(wu)受熱吸收大量(liang)(liang)熱量(liang)(liang)而放出水(shui)蒸氣，稀釋可(ke)(ke)燃氣體，同(tong)時(shi)生成(cheng)(cheng)(cheng)耐火(huo)金屬(shu)氧(yang)化物(wu)(wu)；紅磷(lin)或聚磷(lin)酸鹽燃燒生成(cheng)(cheng)(cheng)聚偏磷(lin)酸玻璃(li)體，可(ke)(ke)以覆(fu)蓋在燃燒體表(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)保護膜(mo)，同(tong)時(shi)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)磷(lin)酸有(you)很強的(de)(de)脫(tuo)水(shui)性，可(ke)(ke)以將聚合物(wu)(wu)碳化形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)碳隔離(li)層。

    綜上可以發(fa)現，阻燃劑的作(zuo)用可以歸納為（1）吸收燃燒所放(fang)出的熱量，（2）釋放(fang)不(bu)能燃燒氣體，稀釋、隔離可燃和助燃氣體，（3）生產與(yu)有機物(wu)自由(you)基(ji)其反(fan)應的成分，（4）形成固體隔離層(ceng)。

    對人體和環境(jing)的影響

    阻(zu)燃劑(ji)的(de)(de)應(ying)用被看做是(shi)(shi)防止火災(zai)(zai)的(de)(de)有(you)效途徑，但是(shi)(shi)阻(zu)燃劑(ji)對環(huan)境和(he)人(ren)類的(de)(de)危害(hai)是(shi)(shi)不(bu)可忽視的(de)(de)。含有(you)某些阻(zu)燃劑(ji)的(de)(de)物(wu)(wu)品會(hui)逐(zhu)漸釋(shi)放(fang)出(chu)有(you)毒化學物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)融入(ru)到水、空(kong)氣(qi)中。這些有(you)毒化學物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)被人(ren)體吸收后，可以長期積聚(ju)在人(ren)體內，擾亂人(ren)體的(de)(de)神經、內分泌(mi)、免疫等系統，特別值得注意的(de)(de)是(shi)(shi)，孕婦如果過(guo)(guo)量接觸(chu)這些有(you)毒物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)，會(hui)導致新生兒出(chu)生體重過(guo)(guo)低、智(zhi)力(li)低下、行(xing)為能力(li)受(shou)損等。此外(wai)，有(you)些阻(zu)燃劑(ji)在燃燒時(shi)，會(hui)產(chan)生大量的(de)(de)煙霧以及有(you)毒、有(you)害(hai)、腐蝕(shi)性氣(qi)體，造成(cheng)“二次災(zai)(zai)害(hai)”。

    前(qian)景展望

    阻燃(ran)劑對于(yu)環(huan)境的(de)危害(hai)，使得世界各國紛(fen)紛(fen)出(chu)(chu)臺(tai)相應的(de)法(fa)律法(fa)規(gui)限(xian)制助(zhu)燃(ran)劑的(de)使用量。目前(qian)我國出(chu)(chu)臺(tai)了(le)(le)《塑料(liao)家具有害(hai)物質限(xian)量標準》(GB28481-2012)，對多(duo)溴(xiu)聯(lian)苯(ben)和多(duo)溴(xiu)二苯(ben)醚的(de)使用做出(chu)(chu)了(le)(le)每Kg不得超過1g的(de)規(gui)定(ding)。

    近年來，隨著人們對(dui)防火安(an)全的(de)(de)(de)(de)重視和對(dui)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)要求的(de)(de)(de)(de)日益提(ti)高，阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)行(xing)(xing)業得到迅猛發(fa)展。而(er)越來越高的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)活環(huan)境要求以(yi)及愈來愈嚴格的(de)(de)(de)(de)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)標(biao)準和環(huan)保法規將是阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)行(xing)(xing)業面臨的(de)(de)(de)(de)巨大挑戰。因此,在(zai)提(ti)高阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)性(xing)能的(de)(de)(de)(de)同時，開發(fa)和生(sheng)(sheng)產環(huan)境友好型阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)，提(ti)高阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)成碳性(xing)，是阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)行(xing)(xing)業發(fa)展的(de)(de)(de)(de)新思路。同時，推進阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)生(sheng)(sheng)產、使用的(de)(de)(de)(de)法律(lv)化和標(biao)準化，也是規范阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)行(xing)(xing)業的(de)(de)(de)(de)必要途徑。

    阻(zu)(zu)燃劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)生產(chan)和(he)(he)應用在經歷了八(ba)十(shi)年代(dai)初的(de)(de)(de)蓬勃發(fa)(fa)(fa)展后(hou)，已(yi)進(jin)入(ru)穩步(bu)發(fa)(fa)(fa)展階(jie)段。隨著(zhu)我(wo)國(guo)合成材料工業(ye)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展和(he)(he)應用領域的(de)(de)(de)不斷拓展，阻(zu)(zu)燃劑(ji)(ji)在化(hua)學建材、電(dian)子(zi)電(dian)器(qi)、交(jiao)通運輸、航(hang)天航(hang)空、日用家具、室內裝飾、衣(yi)食住行(xing)等各個(ge)領域中具有廣闊的(de)(de)(de)市場前景(jing)[1]  。此外，煤田、油田、森(sen)林滅火等領域也(ye)促進(jin)了我(wo)國(guo)阻(zu)(zu)燃、滅火劑(ji)(ji)生產(chan)較快的(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展。我(wo)國(guo)阻(zu)(zu)燃劑(ji)(ji)已(yi)發(fa)(fa)(fa)展成為僅(jin)次于增(zeng)塑劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)第二大高分子(zi)材料改性添加劑(ji)(ji)。近幾年，我(wo)國(guo)阻(zu)(zu)燃劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)生產(chan)和(he)(he)消費形勢持(chi)續發(fa)(fa)(fa)展，國(guo)內阻(zu)(zu)燃劑(ji)(ji)消費量急(ji)劇(ju)上升，增(zeng)加的(de)(de)(de)市場份額主要來源于兩(liang)個(ge)方面(mian)：電(dian)子(zi)電(dian)器(qi)和(he)(he)汽車市場。

    國內阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji)的(de)品(pin)種和(he)(he)消費量(liang)還是以有(you)機阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji)為(wei)主，無(wu)機阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji)生產和(he)(he)消費量(liang)還較(jiao)少，但發展勢頭較(jiao)好，市場潛力較(jiao)大。阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji)中最(zui)常用(yong)的(de)鹵(lu)系(xi)阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji)雖然具有(you)其(qi)他阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji)系(xi)列(lie)無(wu)可(ke)比(bi)擬的(de)高效性，但是它對環(huan)境(jing)和(he)(he)人的(de)危害(hai)是不可(ke)忽視的(de)。環(huan)保(bao)問題(ti)是助劑(ji)開(kai)發和(he)(he)應(ying)用(yong)商關(guan)注的(de)焦點，所以國內外一(yi)直在(zai)調整阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji)的(de)產品(pin)結構(gou)，加(jia)大高效環(huan)保(bao)型阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji)的(de)開(kai)發。無(wu)鹵(lu)、低煙、低毒阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji)一(yi)直是人們追求的(de)目標，故人們對阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji)無(wu)鹵(lu)化(hua)開(kai)發表現出(chu)很(hen)高熱情，投(tou)入(ru)了很(hen)大的(de)力量(liang)，并取得(de)了可(ke)觀的(de)成果。

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