阻燃劑的研究及發(fā)展概況

1、阻燃劑的研究及發(fā)展概況隨著城市建筑的密集化、房屋建筑的高層化和建筑結(jié)構(gòu)的輕型化，合成高分子材料廣泛應(yīng)用于各類領(lǐng)域，與人們的生活密切相關(guān)直接影響著人們的工作生活。但在可燃、易燃物中容易引起火災(zāi)的材料大部分是有機高分子化合物，有極大的潛在火災(zāi)危險性。由于高分子材料被引燃導致火災(zāi)發(fā)生的情況越來越頻繁，對高分子材料的阻燃已經(jīng)引起人們的高度重視。如何提高合成材料的阻燃性能，減少可燃物的燃燒危險性及燃燒時釋放出的有毒氣體，減少人民的生命財產(chǎn)損失，已

2、經(jīng)成為研究人員研究的課題。研究人員研究發(fā)現(xiàn)，通過添加阻燃劑或者通過化學反應(yīng)在高分子材料中引入阻燃基團，能有效提高材料的抗燃性，阻止材料被引燃及抑制火焰的傳播。在此基礎(chǔ)上，世界各國研究人員對阻燃技術(shù)進行深入的探討研究，并研制開發(fā)出了一系列阻燃性能良好的阻燃材料。阻燃劑便是這其中一種，適用于合成材料的阻燃，有很好的阻燃效果?，F(xiàn)就阻燃劑發(fā)展概況進行分析討論。2阻燃劑的類型阻燃劑的類型阻燃科學技術(shù)是為了適應(yīng)社會安全生產(chǎn)和生活的需要，預(yù)防火災(zāi)發(fā)生

3、，保護人民生命財產(chǎn)而發(fā)展起來的一門科學。阻燃劑是阻燃技術(shù)在實際生活中的應(yīng)用，它是一種用于改善可燃易燃材料燃燒性能的特殊的化工助劑，廣泛應(yīng)用于各類裝修材料的阻燃加工中。經(jīng)過阻燃劑加工后的材料，在受到外界火源攻擊時，能夠有效地阻止、延緩或終止火焰的傳播，從而達到阻燃的作用。根據(jù)不同的劃分標準可將阻燃劑分為以下幾類：2.1按所含阻燃元素分按所含阻燃元素分按所含阻燃元素可將阻燃劑分為鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、磷－鹵系阻燃劑、磷－氮系阻

4、燃劑等幾類。鹵系阻燃劑在熱解過程中，分解出捕獲傳遞燃燒自由基的X?及HX，HX能稀釋可燃物裂解時產(chǎn)生的可燃氣體，隔斷可燃氣體與空氣的接觸。磷系阻燃劑在燃燒過程中產(chǎn)生了磷酸酐或磷酸，促使可燃物脫水炭化，阻止或減少可燃氣體產(chǎn)生。磷酸酐在熱解時還形成了類似玻璃狀的熔融物覆蓋在可燃物表面，促使其氧化生成二氧化碳，起到阻燃作用。在氮系阻燃劑中，氮的化合物和可燃物作用，促進交鏈成炭，降低可燃物的分解溫度，產(chǎn)生的不燃氣體，起到稀釋可燃氣體的作用。磷－

5、鹵系阻燃劑、磷－氮系阻燃劑主要是通過磷－鹵、磷－氮協(xié)同效應(yīng)作用達到阻燃目的，具有磷－鹵、磷－氮的雙重效應(yīng)，阻燃效果比較好。2.2按組分的不同分按組分的不同可分無機鹽類阻燃劑、有機阻燃劑和有機、無機混合阻燃劑三種。無機阻燃劑是目前使用最多的一類阻燃劑，它的主要組分是無機物，應(yīng)用產(chǎn)品主要有氫氧化鋁、氫氧化鎂、磷酸一銨、磷酸二銨、氯化銨、硼酸等。有機阻燃劑的主要組分為有機物，主要的產(chǎn)品有鹵系、磷酸酯、鹵代磷酸酯等。還有一部分有機阻燃劑用于紡織

6、織物的耐久性阻燃整理，如六溴水散體、十溴－三氧化二銻阻燃體系，具有較好的耐洗滌的阻燃阻燃劑受熱時分解出不燃氣體，將可燃物分解出來的可燃氣體的濃度沖淡到燃燒下限以下。同時也對燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續(xù)進行，達到阻燃的作用。4阻燃劑的特點及性能比較阻燃劑的特點及性能比較4.1阻燃劑的性能特點目前常用的阻燃劑主要是有機鹵系、有機磷系和無機系三大類。有機鹵系阻燃劑中，溴系阻燃劑使用范圍較廣，它主要的特點是阻燃效率高、用量少，

7、對材料的性能影響小等，但在熱裂及燃燒時生成大量的煙塵及腐蝕性氣體。有機磷系阻燃劑作為一種無鹵的阻燃劑，有效地克服了含鹵阻燃劑的缺點，具有阻燃、隔熱、隔氧功能，且生煙量少，也不易形成有毒氣體和腐蝕性氣體等優(yōu)點，適應(yīng)時代對環(huán)保的要求。無機阻燃劑的最大優(yōu)點是低毒、低煙或抑煙、低腐蝕，且價格低廉，但由于所需添加量較大，限制了它們的應(yīng)用。阻燃技術(shù)是根據(jù)可燃性材料的燃燒特性，使其轉(zhuǎn)化為難燃性材料，降低物質(zhì)燃燒速度，阻止火災(zāi)擴大。無論使用無機阻燃劑還

8、是有機阻燃劑，雖然都提高了聚合物的阻燃性能，但阻燃劑本身也存在有一些缺點，在使用過大量的程中帶來一些問題，主要表現(xiàn)在：1、放出有毒氣體，產(chǎn)生煙霧；2、產(chǎn)生的腐蝕性物質(zhì)；3、添加量大，影響機械性能；4、對環(huán)境有一定的污染。因此，針對阻燃劑的不足之處，開發(fā)低毒、低煙霧、無害、高效的阻燃抑煙型阻燃劑成為阻燃劑發(fā)展的趨勢。4.2阻燃劑的性能比較表一列出了三種常用阻燃劑的性能特點，并對其性能進行比較。表一直觀地反映出幾類阻燃劑主要的優(yōu)點和缺點，也

9、正是各自的優(yōu)缺點決定了它的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景。表一幾類常用阻燃劑的性能比較類型項目有機鹵系有機磷系無機系代表產(chǎn)品溴系、氯系等磷酸酯、含鹵磷酸酯等氫氧化鋁、氧化銻、無機磷化物、硼酸鋅等阻燃機理抑制鏈反應(yīng)覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)吸熱作用、覆蓋作用、不燃氣體的窒息作用毒性放出有毒、腐蝕性氣體低毒、低腐蝕低毒、低腐蝕價格價格適中價格適中較低主要缺點燃燒煙霧大、放出有毒腐蝕性氣體、燃燒多熔融揮發(fā)性大、抗水性差、阻燃性不足添加量較大，填充量高影響材料的