阻燃剂论文：阻燃剂的应用

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1、阻燃剂论文：阻燃剂的应用摘要本文阐述了阻燃剂的阻燃机理，阻燃剂的分类，分析了常用的阻燃剂以及广泛用于阻燃的技术。关键词阻燃剂；机理；分类；阻燃技术随着科技的快速发展，橡胶、塑料、合成纤维等高分子聚合材料及其制品得到了飞速的发展，它们逐步代替传统的钢材、金属、水泥、木材及棉等工业材料，广泛地应用于工业、农业和军事等国民经济的各个部门。由于高分子聚合材料大部分是由碳、氢、氧等元素组成，基本上都属于易燃、可燃材料，并且在燃烧过程中热释放速率大、热值高、火焰传播速度快、不易熄灭，甚至在燃烧时产生大量浓烟和有毒性气体，对环境造成巨大危害

2、，对人们的生命和财产安全造成巨大的威胁。据统计，2010年，全国共发生火灾131705起，死亡1108人，直接财产损失17.7亿元。据国内外火灾数据统计表明，在火灾中70％的人员伤亡是由烟和有毒气体的产生造成的。因此，提高聚合材料的阻燃性能成为一个急需解决的社会课题，已经引起了世界各国政府和研究者们的广泛关注。有关专家指出在使用可燃和易燃材料时，应对材料进行阻燃处理，在提高材料阻燃烧性能的同时，应尽量减少材料热分解或燃烧时放出的烟和有毒气体和，因为这两者往往是火灾中最先产生且最具危险性的因素。作为塑料行业中仅次于增塑剂的第二添

3、加剂—阻燃剂的研究开发步伐正在不断加快，以适应更高的阻燃要求。1阻燃剂的阻燃机理阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。1.1吸热作用任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的，如果能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量，那么火焰温度就会降低，辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应就会得到一定程度的抑制。在高温条件下，阻燃剂发生了强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量，降低可燃物表面的温度,有效地抑制可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延。

4、al（oh）3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性，提高其自身的阻燃能力。1.2覆盖作用在可燃材料中加入阻燃剂后，阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃目的。如有机阻磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。1.3抑制链反应根据燃烧的

5、链反应理论，维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可作用于气相燃烧区，捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。如含卤阻燃剂，它的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近，当聚合物受热分解时，阻燃剂也同时挥发出来。此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区，卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。1.4不燃气体窒息作用阻燃剂受热时分解出不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。同时也对燃烧区内

6、的氧浓度具有稀释的作用，阻止燃烧的继续进行，达到阻燃的作用。2阻燃剂的分类2.1按所含阻燃元素分类按所含阻燃元素可将阻燃剂分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷－卤系阻燃剂、磷－氮系阻燃剂等几类。卤系阻燃剂在热解过程中，分解出捕获传递燃烧自由基的x及hx，hx能稀释可燃物裂解时产生的可燃气体，隔断可燃气体与空气的接触。磷系阻燃剂在燃烧过程中产生了磷酸酐或磷酸，促使可燃物脱水炭化，阻止或减少可燃气体产生。磷酸酐在热解时还形成了类似玻璃状的熔融物覆盖在可燃物表面，促使其氧化生成二氧化碳，起到阻燃作用。在氮系阻燃剂中，氮的化合物

7、和可燃物作用，促进交链成炭，降低可燃物的分解温度，产生的不燃气体，起到稀释可燃气体的作用。磷－卤系阻燃剂、磷－氮系阻燃剂主要是通过磷－卤、磷－氮协同效应作用达到阻燃目的，具有磷－卤、磷－氮的双重效应，阻燃效果比较好。2.2按组分分类按组分的不同可分无机盐类阻燃剂、有机阻燃剂和有机、无机混合阻燃剂三种。无机阻燃剂是目前使用最多的一类阻燃剂，它的主要组分是无机物，应用产品主要有氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硼酸等。有机阻燃剂的主要组分为有机物，主要的产品有卤系、磷酸酯、卤代磷酸酯等。还有一部分有机阻燃剂用于纺织织

8、物的耐久性阻燃，如六溴水散体、十溴－三氧化二锑阻燃体系，具有较好的耐洗涤的阻燃性能。有机、无机混合阻燃剂是无机盐类阻燃剂的改良产品，主要用非水溶性的有机磷酸酯的水乳液，部分代替无机盐类阻燃剂。在三大类阻燃剂中，无机阻燃剂具有无毒、无害、无烟、无卤的优点，广泛应用于各类领域，需