一、目前常用的阻燃劑按不同的分類(lèi)方法可以分成3大類(lèi)，具體分類(lèi)如下：

 

 

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二、各類(lèi)典型的阻燃劑

 

 

 

1、氯系阻燃劑

近來(lái)，氯系阻燃劑已部分為溴系阻燃劑取代，氯系在整個(gè)阻燃劑的消耗量中有所下降。

 

A、氯化石蠟（C20H24Cl18~C24H29Cl21）

含氯量50％的主要用作PVC塑料的輔助增塑劑；含氯量70％的主要用作阻燃劑。

 

B、氯化聚乙烯

一類(lèi)含氯35%-40%，另一類(lèi)含氯68%，無(wú)毒。可用于聚烯烴，ABS樹(shù)脂等。

它本身是聚合材料，因此作為阻燃劑使用時(shí)和樹(shù)脂體系相容性好，不影響塑料的物理機(jī)械性能，耐久性良好。

 

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2、溴系阻燃劑

A、四溴雙酚A

性質(zhì)：灰白色粉末。熔點(diǎn)180-184℃，沸點(diǎn)316℃（分解）。

用途：廣泛用作反應(yīng)型阻燃劑以制造含溴環(huán)氧樹(shù)脂和含溴聚碳酸酯以及作為中間體合成其他復(fù)雜的阻燃劑，也作為添加型阻燃劑用于ABS、HIPS、不飽和聚酯、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、膠黏劑以及涂料等。既可作添加型阻燃劑，又可作為反應(yīng)型阻燃劑。

 

B、十溴二苯醚

性質(zhì)：白色微細(xì)粉末，溶點(diǎn)為304-309℃，溴含量大約83.3%，幾乎不溶于所有溶劑，5%熱量失重時(shí)溫度大于320℃，熱穩(wěn)定性好。

用途：添加型阻燃劑，用途廣泛；可用于PE、PP、ABS樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、PBT樹(shù)脂、硅橡膠、三元乙橡膠及PET、PA6等材料的阻燃劑。其與Sb2O3并用阻燃效果更佳。缺點(diǎn)是耐侯性差，容易黃變。

 

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3、磷系阻燃劑

磷系阻燃劑包括無(wú)機(jī)磷系阻燃劑和有機(jī)磷系阻燃劑。

A、無(wú)機(jī)磷系阻燃劑

紅磷、聚磷酸銨（APP)、磷酸銨鹽、磷酸鹽及聚磷酸鹽等。

 

阻燃機(jī)理：燃燒時(shí)生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等，覆蓋于樹(shù)脂表面，可促進(jìn)塑料表面炭化成炭膜；聚偏磷酸則呈黏稠狀液態(tài)覆蓋于塑料表面。這種固態(tài)或液態(tài)膜能阻止自由基逸出，又能隔絕氧氣。

磷系與氮系及金屬氫氧化物等阻燃劑都有協(xié)同作用，并用可產(chǎn)生協(xié)同阻燃和消煙效果。

無(wú)機(jī)磷系阻燃劑的耐水性差，與聚烯烴的相容性差，致使制品的力學(xué)性能下降，所以在聚烯烴中用量少。

 

①、紅磷

紅色至紫紅色粉末，因僅含有磷元素，所以比其他磷化物阻燃效率高。如7.5%紅磷填充PA的氧指數(shù)可達(dá)35%，而加入15%磷酸酯阻燃劑的PA氧指數(shù)僅為28%。

紅磷的缺點(diǎn)為與樹(shù)脂的相容性差、易吸濕、顏色太深。紅磷進(jìn)行微囊化處理后，與樹(shù)脂的相容性提高，吸濕性降低，但需防止紅磷與氧及水接觸而生成劇毒的磷化氫，必須加入磷化氫捕捉劑。

 

②、聚磷酸銨（APP)

性質(zhì)：白色粉末，隨聚合度增大而吸水性降低。APP在250℃以上分解，釋放出水和氨，并生成磷酸，阻燃機(jī)理為吸熱降溫和稀釋可燃?xì)怏w。APP由于分子內(nèi)含有磷和氮，具有很好的協(xié)同作用，阻燃效果很好，主要用于防火涂料中。

 

B、有機(jī)磷系阻燃劑

磷酸酯、磷雜菲(DOPO)，磷腈化合物、有機(jī)次膦酸以及有機(jī)次膦酸鹽等。

阻燃機(jī)理：與無(wú)機(jī)磷系阻燃劑類(lèi)似。

①、磷酸酯

磷酸酯中主要包括磷酸三甲苯酯（TCP）、二苯基磷酸甲苯酯(CDP)和磷酸三苯酯(TPP)等，脂肪族磷酸酯中較重要的有磷酸三辛酯(TOP)。

有機(jī)磷系阻燃劑與樹(shù)脂的相容性好，可保持樹(shù)脂的透明性；缺點(diǎn)為熱穩(wěn)定性差、易水解、析出性大等。

優(yōu)點(diǎn)為阻燃和增塑雙功能，阻燃無(wú)鹵化。由于有機(jī)磷系阻燃劑大多為油狀，與粒狀樹(shù)脂不易混合，因此常用于熱固性不飽和聚酯、聚氨酯、軟PVC、PVC糊樹(shù)脂及纖維素樹(shù)脂等。

 

②、磷雜菲(DOPO)

反應(yīng)型阻燃劑，目前應(yīng)用僅局限于環(huán)氧樹(shù)脂中，市場(chǎng)空間尚未明顯擴(kuò)大。吸水率高，在300℃左右分解，耐熱性較差。

 

③、磷腈化合物

添加型阻燃劑，用于大規(guī)模集成電路封裝、環(huán)氧樹(shù)脂、LED發(fā)光管及其它高分子材料的阻燃。阻燃效果好，耐熱性優(yōu)異，但價(jià)格偏貴。

 

 

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4、氮系阻燃劑

常用品種有三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽（MCA）等，往往需加入?yún)f(xié)同劑，用于PA、PU、PO、PET、PS、PVC等樹(shù)脂中。氮/磷為最常用的協(xié)同阻燃體系。

阻燃機(jī)理：這類(lèi)阻燃劑主要通過(guò)分解吸熱及生成不燃性氣體以稀釋可燃物而發(fā)揮作用。以及與磷的協(xié)同阻燃作用。

①、三聚氰胺氰尿酸鹽（MCA）

可用于尼龍、聚氨酯、酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸、有機(jī)硅中。

優(yōu)點(diǎn)：含氮量高該產(chǎn)品具有價(jià)格低廉、高效、優(yōu)異的電性能和機(jī)械性能、不變色、低煙、低腐蝕性。同時(shí)它低毒，對(duì)使用者安全，與環(huán)境相容性好，良好的熱穩(wěn)定性，非常適宜材料的加工。

缺點(diǎn)：吸潮，350℃左右開(kāi)始升華。

 

 

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5、膨脹型阻燃劑

膨脹型阻燃劑不是單一的阻燃劑品種，是以磷、氮、碳為主要成分的無(wú)鹵復(fù)合阻燃劑，其體系內(nèi)自身具有內(nèi)協(xié)同作用。由于此類(lèi)阻燃劑在受熱時(shí)發(fā)泡膨脹，所以稱為膨脹型阻燃劑。

膨脹型阻燃劑基本克服了傳統(tǒng)阻燃技術(shù)中的缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)如下：高阻燃性、無(wú)熔滴行為，對(duì)長(zhǎng)時(shí)間或重復(fù)暴露在火焰中有較好的抵抗性；無(wú)鹵、無(wú)銻；低煙、少毒、無(wú)腐蝕性氣體產(chǎn)生。

膨脹型阻燃劑由三個(gè)部分組成：酸源（脫水劑）、炭源（成炭劑）、氣源（發(fā)泡源）

A、酸源

一般為無(wú)機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸化合物，可與樹(shù)脂作用，促進(jìn)炭化物的生成。品種：磷酸、硫酸、硼酸、磷酸銨鹽、磷酸酯、磷酸鹽及聚磷酸銨等，以聚磷酸銨最為常用。

 

B、炭源

主要為一些含碳量較高的多羥基化合物或碳水化合物，如樹(shù)脂本身、淀粉、季戊四醇及其二聚體和三聚體等。

 

C、氣源

為含氮類(lèi)化合物如銨類(lèi)和酰胺類(lèi)，具體有尿素、三聚氰胺、聚磷酸銨、聚氨酯、聚脲樹(shù)脂等。氮化合物除起發(fā)泡作用外，對(duì)炭化層的形成也有促進(jìn)作用（形成多孔泡沫炭層）。

 

①、三聚氰胺聚磷酸鹽（MPP）

屬于磷—氮系膨脹性阻燃劑，含磷15%，含氮40.7%。

它既可以單獨(dú)作為阻燃劑使用，也可以作為輔助型阻燃添加劑，廣泛用于尼龍、PBT、聚烯烴、電線電纜以及合成橡膠、PU、環(huán)氧樹(shù)脂、防火涂料等。

優(yōu)點(diǎn)：含氮量高、價(jià)格低廉、阻燃效率高、優(yōu)異的電性能和機(jī)械性能、不變色、低煙、低腐蝕性。同時(shí)它低毒，對(duì)使用者安全，與環(huán)境相容性好，良好的熱穩(wěn)定性，但加工性稍差。

 

 

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6、無(wú)機(jī)氫氧化物阻燃劑

無(wú)機(jī)氫氧化物易處理，相對(duì)無(wú)毒，不產(chǎn)生有毒、有腐蝕性的氣體，而且抑煙，更重要的是比鹵、磷阻燃體系便宜。

 

①、氫氧化鋁（ATH）

氫氧化鋁是無(wú)機(jī)氫氧化物銷(xiāo)售最多的阻燃劑，主要用于加工溫度在200℃以下的人造橡膠、熱固性樹(shù)脂及熱塑性塑料。氫氧化鋁阻燃的塑料在火焰中發(fā)煙性較小是一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)。

 

②、氫氧化鎂（MDH）

氫氧化鎂是一種熱穩(wěn)定性更好的無(wú)機(jī)阻燃劑，超過(guò)300℃仍然穩(wěn)定，廣泛用于許多人造橡膠、樹(shù)脂、包括工程塑料及其他在高溫加工下的樹(shù)脂。在聚合物體系中起到阻燃，消煙的作用。

兩者復(fù)合使用，互為補(bǔ)充，其阻燃效果比單獨(dú)使用更好。