上世紀50年代，隨著材料(liao)科技的(de)爆發性(xing)發展(zhan)，有機高分(fen)子材料(liao)開始廣泛(fan)的(de)應用于生(sheng)產(chan)和生(sheng)活的(de)各個(ge)領域。今(jin)天，高分(fen)子材料(liao)作(zuo)為主要成(cheng)分(fen)的(de)塑料(liao)、橡膠(jiao)、紡(fang)織(zhi)品、涂(tu)料(liao)成(cheng)為我(wo)們必不(bu)可(ke)少的(de)生(sheng)產(chan)元(yuan)素(su)，應用高分(fen)子材料(liao)制作(zuo)的(de)電器、餐具、交通工(gong)具等物品為我(wo)們的(de)生(sheng)活帶來極大便利的(de)同時(shi)也帶來了不(bu)少的(de)安全隱患(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，阻燃劑應運而生。阻(zu)燃劑(ji)，顧名思義，就是(shi)可以(yi)用以(yi)阻(zu)止材料可燃性，即阻(zu)止材料被引(yin)燃且抑制火焰(yan)傳播的助劑(ji)。

    阻燃(ran)劑(ji)的成分構成及阻燃(ran)機理

    阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的種類有(you)很(hen)多，按(an)成分大體可(ke)以分成有(you)機阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)和無機阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)兩(liang)類。其中(zhong)有(you)機阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)包括鹵系(xi)阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)、磷(lin)-氮型(xing)阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)、有(you)機磷(lin)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(wo)們就阻燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的阻燃(ran)(ran)機理選取幾(ji)類進行介紹。

    鹵(lu)系阻(zu)燃(ran)劑(ji)(ji)是有機阻(zu)燃(ran)劑(ji)(ji)中(zhong)一個重(zhong)要成(cheng)員(yuan)，它的(de)(de)(de)(de)主要成(cheng)分是鹵(lu)素有機物。在(zai)高(gao)(gao)溫條件下(xia)高(gao)(gao)分子降(jiang)解(jie)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)自(zi)由基是維持有機物燃(ran)燒(shao)的(de)(de)(de)(de)因素，而鹵(lu)系阻(zu)燃(ran)劑(ji)(ji)在(zai)受熱分解(jie)時產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)鹵(lu)化(hua)氫（HX）氣體(ti)可以捕(bu)捉自(zi)由基，從而達(da)到阻(zu)止火焰擴散(san)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。此外，鹵(lu)化(hua)氫本身不能(neng)燃(ran)燒(shao)而且密度比空(kong)氣大，在(zai)高(gao)(gao)分子材料表面形(xing)成(cheng)一層(ceng)氣體(ti)屏障，阻(zu)隔高(gao)(gao)分子材料與氧氣的(de)(de)(de)(de)接觸。

    磷(lin)-氮型阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)以磷(lin)、氮為主要(yao)元(yuan)(yuan)素。這(zhe)(zhe)類(lei)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)又稱為膨(peng)脹(zhang)型阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)，原(yuan)因是這(zhe)(zhe)類(lei)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)在受(shou)熱(re)時(shi)，表面能夠生(sheng)(sheng)(sheng)產一(yi)層均(jun)勻的(de)(de)碳(tan)(tan)質泡(pao)沫(mo)層，起(qi)到隔(ge)離熱(re)、氧的(de)(de)作用。膨(peng)脹(zhang)型阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)體系(xi)一(yi)般(ban)由酸源(yuan)(脫水(shui)(shui)劑(ji))，碳(tan)(tan)源(yuan)(成(cheng)(cheng)(cheng)炭(tan)劑(ji))和(he)(he)氣源(yuan)(氮源(yuan)、發(fa)泡(pao)源(yuan))三(san)個部分組成(cheng)(cheng)(cheng)。受(shou)熱(re)后，由酸源(yuan)放(fang)出能酯(zhi)化(hua)多(duo)元(yuan)(yuan)醇(chun)和(he)(he)可作為脫水(shui)(shui)劑(ji)的(de)(de)無機(ji)酸； 溫度進(jin)一(yi)步升高，無機(ji)酸與(yu)多(duo)元(yuan)(yuan)醇(chun)(碳(tan)(tan)源(yuan))發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)反應生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)酯(zhi)類(lei)，并且處于粘稠的(de)(de)熔融(rong)狀(zhuang)態(tai)。反應過程中產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)水(shui)(shui)蒸氣和(he)(he)由氣源(yuan)產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)不燃(ran)(ran)(ran)性(xing)氣體使已處于熔融(rong)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)體系(xi)膨(peng)脹(zhang)發(fa)泡(pao)，與(yu)此同時(shi)，多(duo)元(yuan)(yuan)醇(chun)和(he)(he)酯(zhi)脫水(shui)(shui)炭(tan)化(hua)，形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)無機(ji)物(wu)及炭(tan)殘留物(wu)，隨(sui)著溫度升高和(he)(he)反應的(de)(de)進(jin)行，體系(xi)膠化(hua)和(he)(he)固化(hua)，最后形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)多(duo)孔的(de)(de)碳(tan)(tan)質泡(pao)沫(mo)層。

    無(wu)機(ji)阻燃劑主(zhu)要有可(ke)膨脹石(shi)墨(mo)、氫(qing)氧(yang)化(hua)物(wu)、紅磷(lin)(lin)或聚(ju)磷(lin)(lin)酸鹽(yan)等，一般(ban)情況(kuang)下(xia)是幾種不同(tong)無(wu)機(ji)物(wu)混合使用。在高溫下(xia)，膨脹石(shi)墨(mo)迅(xun)速膨脹，該(gai)高聚(ju)物(wu)表面形成(cheng)堅韌的(de)碳(tan)(tan)層，可(ke)以(yi)將可(ke)燃物(wu)與熱(re)源隔開；氫(qing)氧(yang)化(hua)物(wu)受熱(re)吸收大量(liang)熱(re)量(liang)而放出水(shui)蒸氣，稀釋(shi)可(ke)燃氣體，同(tong)時生成(cheng)耐火金屬氧(yang)化(hua)物(wu)；紅磷(lin)(lin)或聚(ju)磷(lin)(lin)酸鹽(yan)燃燒(shao)生成(cheng)聚(ju)偏磷(lin)(lin)酸玻璃體，可(ke)以(yi)覆蓋在燃燒(shao)體表面形成(cheng)保(bao)護膜，同(tong)時形成(cheng)的(de)磷(lin)(lin)酸有很(hen)強(qiang)的(de)脫(tuo)水(shui)性(xing)，可(ke)以(yi)將聚(ju)合物(wu)碳(tan)(tan)化(hua)形成(cheng)碳(tan)(tan)隔離層。

    綜上可(ke)(ke)以發現，阻(zu)燃(ran)劑的(de)作(zuo)用可(ke)(ke)以歸(gui)納為（1）吸收燃(ran)燒所(suo)放出的(de)熱(re)量(liang)，（2）釋(shi)放不能燃(ran)燒氣體，稀釋(shi)、隔離可(ke)(ke)燃(ran)和助燃(ran)氣體，（3）生產與有機物自由基其反應(ying)的(de)成分，（4）形成固體隔離層。

    當(dang)前，阻(zu)(zu)燃劑(ji)主(zhu)要應用(yong)于四個領域：交通運輸(shu)、電子(zi)與(yu)電氣設備、家具以(yi)及(ji)建筑(zhu)物和(he)(he)建筑(zhu)材料(liao)。阻(zu)(zu)燃劑(ji)家族有200多種產品，按元素不(bu)同(tong)可分為溴(xiu)系(xi)、磷系(xi)、氮(dan)系(xi)、硅系(xi)以(yi)及(ji)無機阻(zu)(zu)燃劑(ji)。這種多樣性也有其必然(ran)性，因為要擁有防(fang)火性能的(de)材料(liao)和(he)(he)產品在(zai)(zai)特(te)性、組成甚至應用(yong)上(shang)都存在(zai)(zai)很大區別。某些(xie)阻(zu)(zu)燃劑(ji)可能非常適合某些(xie)特(te)定(ding)用(yong)途，但在(zai)(zai)其他(ta)領域則不(bu)起作用(yong)。也就(jiu)是(shi)說，沒有一種阻(zu)(zu)燃劑(ji)是(shi)萬能的(de)，必須按照不(bu)同(tong)應用(yong)選擇(ze)不(bu)同(tong)方(fang)案(an)。材料(liao)工程師會(hui)根據材料(liao)的(de)結構和(he)(he)性能選擇(ze)合適的(de)阻(zu)(zu)燃劑(ji)，如80%～90%的(de)印制電路板都采用(yong)溴(xiu)系(xi)阻(zu)(zu)燃劑(ji)。

    資訊來源于  阻燃劑供應商  揚(yang)州晨化新(xin)材料股份有限公司