無鹵阻燃劑的類型

無鹵阻燃劑的類型：

基于無鹵阻燃劑可以在很大程度上減少材料的燃燒，但它們會釋放有毒氣體。因此，無鹵阻燃劑無毒、低煙的阻燃效果備受關(guān)注，成為阻燃劑發(fā)展的新方向。無鹵阻燃劑主要有磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、硅系阻燃劑、無機(jī)金屬系阻燃劑和生物系阻燃劑。

1.磷阻燃劑

磷系阻燃劑可分為無機(jī)磷系阻燃劑和有機(jī)磷系阻燃劑兩種。無機(jī)磷系阻燃劑主要有聚磷酸銨、紅磷和三聚氰胺鹽，有機(jī)磷系阻燃劑主要有磷酸鹽系阻燃劑、磷腈類和磷雜菲類化合物。

磷系阻燃劑的阻燃機(jī)理主要是凝聚相阻燃和氣相阻燃。具體過程是物料燃燒時(shí)，磷化合物發(fā)生熱分解，產(chǎn)生水蒸氣、磷酸、偏磷酸、PO等活性自由基，可有效下降燃燒周圍的溫度。產(chǎn)生的水蒸氣或一些惰性氣體也能稀釋周圍的助燃和有毒氣體；生成的磷酸和偏磷酸可以附著在材料表層，起到阻隔作用，也可以作為酸源促進(jìn)碳化；活性自由基還可以阻斷氣相中的燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而阻止燃燒。

1.1無機(jī)磷阻燃劑

紅磷有很強(qiáng)的阻燃能力，但是容易吸潮，自身的顏色問題一直困擾著大家。發(fā)現(xiàn)包覆紅磷可以滿足市場對紅磷阻燃劑各方面的需求。此外，無機(jī)阻燃劑，如聚磷酸銨(NH4PO3)n，也常用于塑料的阻燃。

1.2有機(jī)磷阻燃劑

其中三羥甲基氧化膦籠形磷酸酯阻燃劑，用于PBT中，可使阻燃等級達(dá)到V-0級，且不產(chǎn)生熔滴。

聚磷酸鹽阻燃劑可應(yīng)用于阻燃PET，使阻燃等級達(dá)到V-0級。

2.膨脹型阻燃劑

膨脹型阻燃劑是一種主要由氮和磷組成的復(fù)合阻燃劑，受熱發(fā)泡膨脹，因此被稱為膨脹型阻燃劑。阻燃機(jī)理主要是凝聚相阻燃劑，膨脹型阻燃劑主要由酸源、氣源和碳源組成。材料燃燒時(shí)，在三種來源的作用下，會產(chǎn)生一層厚厚的碳泡沫層，可以阻隔熱量和氧氣，同時(shí)也達(dá)到抑煙和抗霧滴的效果。它能有效保護(hù)長時(shí)間暴露在火焰中的聚合物。目前已用于聚苯乙烯、環(huán)氧樹脂、ABS等材料。

3.硅酮阻燃劑

由于Si-O-Si的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，以及硅系阻燃劑在燃燒中的低毒、抗滴落、促進(jìn)成炭、抑煙和阻燃性，足以使硅系阻燃劑在未來阻燃劑的發(fā)展中占據(jù)一席之地。硅基阻燃劑主要通過凝聚相的阻燃機(jī)理形成隔離層，避免與可燃?xì)怏w的熱交換和接觸，同時(shí)促進(jìn)碳的生成量。

4.無機(jī)金屬阻燃劑

無機(jī)金屬阻燃劑主要有氫氧化鎂、氫氧化鋁、水滑石等。無機(jī)金屬阻燃劑主要是在燃燒過程當(dāng)中吸收大量熱量，從而下降燃燒產(chǎn)物周圍的溫度，產(chǎn)生水蒸氣。同時(shí)，附著在材料表層的產(chǎn)品起到隔離作用，從而達(dá)到阻燃效果。可用于聚乙烯和尼龍66的阻燃。

5.生物基阻燃劑

由于環(huán)保和資源循環(huán)利用的要求，生物基阻燃劑的可降解性和無毒等綠色和可循環(huán)利用的優(yōu)點(diǎn)將成為未來阻燃劑研究的熱點(diǎn)。

通過在植物油主鏈中引入不同的磷基團(tuán)，制備磷酸化亞麻油(PLO)和磷酸化下游玉米油(PCO)，作為阻燃處理PBT的原料。由于合成的巴解組織和PCO含有高游離脂肪酸，在點(diǎn)火過程當(dāng)中發(fā)生了酸酯交換反應(yīng)，形成低聚物，混合物立即滴下，帶走所有熱量以避免火災(zāi)。聚對苯二甲酸丁二醇酯的UL-94阻燃等級可由無級提高到V-0級。

含氮磷協(xié)同阻燃基團(tuán)的蓖麻油衍生物也可以接枝到疊氮化物功能化的PVC鏈上，蓖麻油衍生物改性的PVC材料的LOI值可以達(dá)到34.7%。