塑料阻燃剂实用总结

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1、高分子阻燃剂实用指南一、阻燃剂的类型原则上，能够阻止高聚物材料燃烧的物质都可选作阻燃剂。但实际上，除阻燃性外，阻燃剂还必须具备下列条件：1）热分解温度要高于高聚物的加工温度（大约高出60°C左右）。2）相溶性好。能够与高聚物均匀混合，不析出。3）对其施加对象的其他性能无严重不良影响。如机械性能、加工性能、熔融指数及各项强度等。4）生产成本低、无毒，燃烧时不释放有毒和腐蚀性气体。实际上，任何单一物质均难以满足上述各种条件，好的阻燃剂往往由两种以上物质协同使用，从而要求人们不仅仅是寻找有效的阻燃剂，还要研究其最佳配方。按化学组成的不同，

2、阻燃剂人致可以分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机阻燃剂三人类。（一）卤系阻燃剂卤系阻燃剂品种最多，应用面也最广。卤系中的氟化物由于价格高、阻燃效力差，非特殊情况一般极少作阻燃剂使用。碘化物虽然阻燃效力好，但由于不稳定、易分解，而月.价格高，因而也很少使用。唯有氯、澳才是作为卤系阻燃剂中最重要、最普遍的元素。实验表明，卤系阻燃剂在单独使用时，往往很难达到理想的阻燃效果，除非增加阻燃剂的用量。可是阻燃剂用量加大，又给高聚物的机械性能、加工性能带来不良影响。为解决这一矛盾，人们尝试添加一些其他物质同卤系阻燃剂混合使用，就可以较少用量获得较好

3、的阻燃效果——这就是协同效应，常用的增效剂有Sb、N、P等化合物、最常见的增效剂是Sb2O3o在表一中同时列出了一些增效剂。(二)磷系阻燃剂磷系阻燃剂的特点是阻燃效力高，但rh于它对高聚物的机械加工性能影响较大，因而不如卤系阻燃剂使用广泛。磷系阻燃剂包插无机磷阻燃剂和有机磷阻燃剂两大类。1・无机磷阻燃剂：最常用的是红磷和聚磷酸镀。聚磷酸镀单独使用或与卤代物并用时,阻燃效果不大，当同其他磷化物或氯化物并用吋，阻燃效能明显提高。在燃烧吋，会发生以下变化：磷化合物一磷酸一偏磷酸一聚偏磷酸，聚偏磷酸玻璃体覆盖于燃烧体表面，隔绝空气。对于含氧

4、的高聚物，聚偏磷酸还具有脱水作用，使高聚物脱水分解，生成致密的炭化层，使燃烧终止。2.有机磷阻燃剂：这类阻燃剂主要包括磷酸酯、亚磷酸酯、磷化合物及卤化磷等。这些化合物人多同氮、漠化合物并用以提高阻燃效杲。如聚丙烯中添加4.5%氯化石蜡,4.5%亚磷酸乙烯酯，可通过ASTM—D635—56T燃烧试验，如果不加氯化石蜡，即使加入15%亚磷酸乙烯酯，也达不到以上的阻燃效果。磷化合物的一个突出优点是防熔滴、发烟少，其屮效果最佳的是卤化磷，若与聚磷酸镀并用，效果更好。(三)其它无机阻燃剂有机阻燃剂大多都有毒性、腐蚀性、发烟性等缺点，而且价格较

5、贵；无机阻燃剂恰恰可以弥补这些缺陷。一般无机阻燃剂往往兼有阻燃、消烟两种功能。因此近年来无机阻燃剂得到了迅速发展。除了前面提到的Sb、P无机物外，还有含AL、Mg、B、Mo、Zn等的无机物。这些无机物阻燃剂大多是吸热失水，水蒸汽起冷却和稀释可燃气体的作用，从而抑制燃烧的进行。1.铝化合物：主要品种是AL(OH)3,当外界温度达到190°C时，AL(OH)3开始失水。但rti于它的失水温度太低，不大适合于高聚物用。rti于氧化铝來源丰富，价格低廉,具有阻燃剂、消烟剂和填充剂三重功能，所以仍不失为一个有发展前途的阻燃剂。2.硼化合物：硼

6、化合物是一类品种较多的阻燃剂，有硼酸锌、硼酸镀、硼酸、硼砂、偏硼酸顿等。其阻燃机理除同AL(OH)3—样吸热失水外，还具有同磷化合物类似的“膜效应”，生成一层固熔体覆盖在高聚物表面，产生阻燃效果。硼酸锌与Sb2O3等量并用，阻燃效果可超过它们单独使用的任何一个，而且发烟量少、价格低，硼酸锌的价格只有Sb2O3的三分Z—左右，是一种理想的Sb2O3代用品。1.氢氧化镁是高分子材料的添加型无机阻燃剂，与其它无机阻燃剂相比，氢氧化镁具有较多优点：（一）红氧化镁具有阻燃、消烟和填充三重功能，赋予材料无烟性、无腐蚀性,能获得更优良的阻燃和消烟

7、效果；（二）盘氧化镁在生产、使用和废弃过程中均无有害物质排放，不造成环境污染：（三）氢氧化镁的初始热分解温度为340°C,490°C分解完全，比氢氧化铝的分解温度高140°Co它的总吸热量为44.8KJ/mol,比氢氧化铝的总吸热量约髙17%。因此，它能承受更高的加工温度，有利于在产品生产屮加快挤塑速度，缩短模梨时间；（四）氢氧化镁在燃烧分解时除自身进行脱水外，还能促进聚合物的成碳作用，形成保护层，发挥出更好的阻燃效果；（五）氢氧化镁与其它阻燃剂配合使用表现出良好的阻燃协同效应。二、燃烧及阻燃机理要研究阻燃剂的阻燃机理，必须首先了解

8、高聚物燃烧机理。（一）燃烧机理有机高聚物的燃烧，实质是热分解的过程伴随着发光、发热和氧的化学反应。可燃性物质、氧气和能量是其三要素。燃烧的总反应可简单表示为：有机高聚物+O2-CO+CO2+H2O+光+热一些基元反应如下：1.在02作