阻燃劑,賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑,主要是針對高分子材料的阻燃設計的;阻燃劑有多種類型,按使用方法分為添加型阻燃劑和反應型阻燃劑。添加型阻燃劑是通過機械混合方法加入到聚合物中,使聚合物具有阻燃性的,目前添加型阻燃劑主要有有機阻燃劑和無機阻燃劑,鹵系阻燃劑(有機氯化物和有機溴化物)和非鹵。有機是以溴系、磷氮系、氮系和紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑,無機主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁,硅系等阻燃體系。反應型阻燃劑則是作為一種單體參加聚合反應,因此使聚合物本身含有阻燃成分的,其優(yōu)點是對聚合物材料使用性能影響較小,阻燃性持久。
1、產生一種能悶熄火焰的氣體。如三氧化二銻,它在PVC中遇到因燃燒發(fā)出的HCL時就起反應生成一種悶熄性氣體,即銻的氮氧化物。
2.吸收燃燒時產生的熱量,起冷卻減慢燃燒速率的作用。如氫氧化鋁, 它分子中所含化學締合水的比例高達34%,這種締合水在大多數(shù)塑料的加工溫度下保持穩(wěn)定,但超過200℃時開始分解,釋放出水蒸汽。而且每分解一克分子氫氧化鋁,要吸收36千卡熱量。
3.提供一層與氧氣隔絕的涂層。如磷酸酯類阻燃劑燃燒時生成的磷化物即是隔氧的涂層。
4.生成可與塑料起反應的游離基,起阻燃作用。它們與塑料的反應產物之燃燒性能極差。
在實際應用中,阻燃劑的幾種阻燃效應會發(fā)揮協(xié)同作用, 能起到更好的阻燃效果,既節(jié)省了用量,又提高了阻燃效率。聚合物的燃燒是一個非常激烈復雜的熱氧化反應,具有冒發(fā)濃煙或熾烈火焰的特征。燃燒的一般過程是在外界熱源的不斷加熱下,聚合物先與空氣中的氧發(fā)生自由基鏈式降解反應,產生揮發(fā)性可燃物,該物達到一定濃度和溫度時就會著火燃燒起來,燃燒所放出的一部分熱量供給正在降解的聚合物,進一步加劇其降解,產生更多的可燃性氣體,火焰在很短的時間內就會迅速蔓延而造成一場大火。它是一類能夠阻止塑料引燃或抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦?/p>
根據(jù)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有機兩類,在這些化合物中多含有鹵素和磷,有的含有銻、硼、鋁等元素。