阻燃劑的阻燃效應

時間：2020-07-16

作者：深圳市訊科標準技術服務有限公司

阻燃劑是一類能夠阻止塑料引燃或抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦３１粦糜诟男云髽I(yè)，提高塑料的阻燃性能。

根據其使用方法可分為添加型和反應型兩類，添加型阻燃劑是在塑料的加工過程中摻入塑料中，多用于熱塑性塑料。反應型阻燃劑是在聚合物合成過程中作為單體化學鍵合到聚合物分子鏈上，多用于熱固性塑料，有些反應型阻燃劑也可用作添加型阻燃劑。

按照化學結構，阻燃劑又可分為無機和**兩類，在這些化合物中多含有鹵素和磷，有的含有銻、硼、鋁等元素。今天我們重點說說阻燃劑的阻燃效應。

阻燃劑的阻燃效應

阻燃劑的阻燃作用就是在聚合物材料的燃燒過程中能阻止或抑制其物理或化學變化的速度，具體說來，這些作用體現在以下幾個方面。

1、吸熱效應

其作用是使高聚物材料的溫度上升發(fā)生困難，例如，硼砂具有10個分子的結晶水，由于釋放出結晶水要奪取141.8kJ/mol熱量，因其吸熱而使材料的溫度上升受到了抑制，從而產生阻燃效果。水合氧化鋁的阻燃作用也是因其受熱脫水產生吸熱效應的緣故。另外，一些熱塑性聚合物裂解時常產生的熔滴，因能離開燃燒區(qū)移走反應熱，也能發(fā)揮一定的阻燃效果。

2、覆蓋效應

其作用是在較高溫度下生成穩(wěn)定的覆蓋層，或分解生成泡沫狀物質，覆蓋于高聚物材料的表面，使燃燒產生的熱量難以傳入材料內部，使高聚物材料因熱分解而生成的可燃性氣體難于逸出，并對材料起隔絕空氣的作用，從而抑制材料裂解，達到阻燃的效果。如磷酸酯類化合物和*發(fā)泡涂料等可按此機理發(fā)揮作用。

3、稀釋效應

此類物質在受熱分解時能夠產生大量的不燃性氣體，使高聚物材料所產生的可燃性氣體和空氣中氧氣被稀釋而達不到可燃的濃度范圍，從而阻止高聚物材料的發(fā)火燃燒。能夠作為稀釋氣體的有CO2, NH3, HCl和H2O等。磷酸胺、氯化胺、碳酸胺等加熱時就能產生這種不燃性氣體。

4、轉移效應

其作用是改變高聚物材料熱分解的模式，從而抑制可燃性氣體的產生。例如，利用酸或堿使纖維素產生脫水反應而分解成為炭和水，因為不產生可燃性氣體，也就不能著火燃燒。氯化胺、磷酸胺、磷酸酯等能分解產生這類物質，催化材料稠環(huán)炭化，達到阻燃目的。

5、抑制效應(捕捉自由基)

高聚物的燃燒主要是自由基連鎖反應，有些物質能捕捉燃燒反應的活性中間體HO·、H ·、·O·、HOO·等，抑制自由基連鎖反應，使燃燒速度降低直至火焰熄滅。常用的溴類、氯類等**鹵素化合物就有這種抑制效應。

6、增強效應(協(xié)同效應)

有些材料若單獨使用并無阻燃效果或阻燃效果不大，多種材料并用就可起到增強阻燃的效果。三氧化二銻與鹵素化合物并用，就是較為典型的例子。其結果是，不但可以提高阻燃效率，而且阻燃劑的用量也可減少。

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