上世(shi)紀50年(nian)代，隨著材料(liao)(liao)科技的(de)(de)(de)爆發性發展(zhan)，有機高分(fen)子(zi)材料(liao)(liao)開始(shi)廣泛的(de)(de)(de)應用于生(sheng)(sheng)產(chan)和生(sheng)(sheng)活(huo)的(de)(de)(de)各個領域。今天，高分(fen)子(zi)材料(liao)(liao)作為主要成分(fen)的(de)(de)(de)塑料(liao)(liao)、橡膠、紡織品、涂料(liao)(liao)成為我們必不可(ke)少的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)元素，應用高分(fen)子(zi)材料(liao)(liao)制作的(de)(de)(de)電器、餐具(ju)、交通工具(ju)等物品為我們的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)活(huo)帶來極大便利(li)的(de)(de)(de)同(tong)時(shi)也帶來了(le)不少的(de)(de)(de)安全隱(yin)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，阻燃劑應運而生。阻(zu)燃(ran)劑(ji)(ji)，顧名思義，就是可以用以阻(zu)止材料可燃(ran)性(xing)，即阻(zu)止材料被引燃(ran)且抑制火焰傳(chuan)播的(de)助劑(ji)(ji)。

    阻燃(ran)劑的(de)成分構(gou)成及阻燃(ran)機理

    阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)的種類(lei)有(you)很多，按成(cheng)分(fen)大體可以(yi)分(fen)成(cheng)有(you)機(ji)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)和無機(ji)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)兩(liang)類(lei)。其中有(you)機(ji)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)包括鹵系(xi)(xi)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)、磷-氮型阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)、有(you)機(ji)磷系(xi)(xi)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)、有(you)機(ji)硅(gui)系(xi)(xi)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)等。我們就阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)(ji)的阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)機(ji)理(li)選取幾類(lei)進行(xing)介紹(shao)。

    鹵(lu)(lu)系阻(zu)燃劑是(shi)有機阻(zu)燃劑中一個(ge)重要成(cheng)員，它的(de)(de)(de)主要成(cheng)分(fen)(fen)是(shi)鹵(lu)(lu)素(su)(su)有機物。在(zai)(zai)高溫條件下高分(fen)(fen)子降解產生的(de)(de)(de)自由基(ji)是(shi)維持有機物燃燒的(de)(de)(de)因(yin)素(su)(su)，而鹵(lu)(lu)系阻(zu)燃劑在(zai)(zai)受熱分(fen)(fen)解時產生的(de)(de)(de)鹵(lu)(lu)化氫（HX）氣體可以(yi)捕捉自由基(ji)，從而達到阻(zu)止火焰擴散的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。此外，鹵(lu)(lu)化氫本(ben)身不能燃燒而且密度(du)比空(kong)氣大，在(zai)(zai)高分(fen)(fen)子材(cai)料表面(mian)形成(cheng)一層氣體屏障，阻(zu)隔高分(fen)(fen)子材(cai)料與氧氣的(de)(de)(de)接觸。

    磷-氮型(xing)阻燃劑(ji)以磷、氮為主要元素。這類(lei)阻燃劑(ji)又稱為膨(peng)脹(zhang)型(xing)阻燃劑(ji)，原(yuan)因是這類(lei)阻燃劑(ji)在受(shou)熱時，表(biao)面能夠生(sheng)產(chan)一(yi)層均勻的(de)(de)(de)碳(tan)質(zhi)泡(pao)沫(mo)層，起到隔離熱、氧的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用。膨(peng)脹(zhang)型(xing)阻燃體系(xi)(xi)(xi)一(yi)般由酸(suan)(suan)源(yuan)(yuan)(脫(tuo)(tuo)水(shui)劑(ji))，碳(tan)源(yuan)(yuan)(成(cheng)炭(tan)劑(ji))和氣(qi)源(yuan)(yuan)(氮源(yuan)(yuan)、發泡(pao)源(yuan)(yuan))三(san)個(ge)部分組成(cheng)。受(shou)熱后(hou)，由酸(suan)(suan)源(yuan)(yuan)放出能酯化多(duo)元醇(chun)和可作(zuo)(zuo)為脫(tuo)(tuo)水(shui)劑(ji)的(de)(de)(de)無機酸(suan)(suan)； 溫(wen)度進一(yi)步升高，無機酸(suan)(suan)與(yu)多(duo)元醇(chun)(碳(tan)源(yuan)(yuan))發生(sheng)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)酯類(lei)，并且處(chu)于(yu)粘稠的(de)(de)(de)熔融狀(zhuang)態。反(fan)應(ying)過程中產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)和由氣(qi)源(yuan)(yuan)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)不燃性氣(qi)體使已處(chu)于(yu)熔融狀(zhuang)態的(de)(de)(de)體系(xi)(xi)(xi)膨(peng)脹(zhang)發泡(pao)，與(yu)此同時，多(duo)元醇(chun)和酯脫(tuo)(tuo)水(shui)炭(tan)化，形成(cheng)無機物及炭(tan)殘留物，隨(sui)著溫(wen)度升高和反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)進行(xing)，體系(xi)(xi)(xi)膠(jiao)化和固化，最后(hou)形成(cheng)多(duo)孔的(de)(de)(de)碳(tan)質(zhi)泡(pao)沫(mo)層。

    無機阻燃(ran)劑(ji)主要有(you)可膨脹石(shi)墨、氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)、紅磷或聚磷酸(suan)(suan)鹽等，一(yi)般情況下是幾種不同無機物(wu)(wu)混合使用。在(zai)(zai)高溫下，膨脹石(shi)墨迅(xun)速膨脹，該高聚物(wu)(wu)表(biao)面形成(cheng)(cheng)(cheng)堅韌的(de)碳層(ceng)，可以將可燃(ran)物(wu)(wu)與熱(re)源隔(ge)開(kai)；氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)受熱(re)吸(xi)收大(da)量(liang)熱(re)量(liang)而放(fang)出(chu)水(shui)(shui)蒸氣，稀(xi)釋(shi)可燃(ran)氣體(ti)(ti)，同時生成(cheng)(cheng)(cheng)耐(nai)火金屬(shu)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)；紅磷或聚磷酸(suan)(suan)鹽燃(ran)燒(shao)生成(cheng)(cheng)(cheng)聚偏磷酸(suan)(suan)玻璃體(ti)(ti)，可以覆蓋在(zai)(zai)燃(ran)燒(shao)體(ti)(ti)表(biao)面形成(cheng)(cheng)(cheng)保護膜，同時形成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)磷酸(suan)(suan)有(you)很強(qiang)的(de)脫水(shui)(shui)性，可以將聚合物(wu)(wu)碳化(hua)(hua)形成(cheng)(cheng)(cheng)碳隔(ge)離(li)層(ceng)。

    綜上可以(yi)發現，阻燃(ran)(ran)(ran)劑的(de)作用(yong)可以(yi)歸納(na)為（1）吸(xi)收燃(ran)(ran)(ran)燒所放出的(de)熱(re)量，（2）釋放不能(neng)燃(ran)(ran)(ran)燒氣(qi)體，稀釋、隔離可燃(ran)(ran)(ran)和助燃(ran)(ran)(ran)氣(qi)體，（3）生(sheng)產與有機物自由基其反(fan)應的(de)成分，（4）形(xing)成固體隔離層(ceng)。

    當(dang)前(qian)，阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)主(zhu)要(yao)應用于四個領域：交(jiao)通運輸、電子與電氣設備、家具以及建筑物和(he)(he)建筑材(cai)料(liao)。阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)家族有(you)200多(duo)(duo)種(zhong)(zhong)產品，按元素不同(tong)可(ke)分為(wei)(wei)溴系(xi)、磷(lin)系(xi)、氮系(xi)、硅系(xi)以及無(wu)機阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)。這種(zhong)(zhong)多(duo)(duo)樣性(xing)(xing)(xing)也(ye)有(you)其(qi)必然性(xing)(xing)(xing)，因為(wei)(wei)要(yao)擁(yong)有(you)防火(huo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)材(cai)料(liao)和(he)(he)產品在特(te)性(xing)(xing)(xing)、組成(cheng)甚至(zhi)應用上都(dou)存在很大(da)區別(bie)。某些阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)可(ke)能(neng)非常適合某些特(te)定用途，但在其(qi)他(ta)領域則不起作用。也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)，沒有(you)一種(zhong)(zhong)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)是(shi)萬能(neng)的(de)，必須(xu)按照不同(tong)應用選擇不同(tong)方(fang)案。材(cai)料(liao)工程(cheng)師會根據材(cai)料(liao)的(de)結(jie)構和(he)(he)性(xing)(xing)(xing)能(neng)選擇合適的(de)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)，如80%～90%的(de)印制電路板(ban)都(dou)采用溴系(xi)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)。

    資訊來源(yuan)于  阻(zu)燃劑供應商  揚州(zhou)晨化(hua)新材料股份有限公(gong)司