3/3新型阻燃劑現(xiàn)狀及發(fā)展(整理)新型阻燃劑現(xiàn)狀與發(fā)展

狀薄膜，覆蓋在材料的表面上，可隔離空氣（或氧），且能使熱量反射出去或

具有低的導(dǎo)熱系數(shù)，從而達到阻燃的目的。如使用鹵代磷作阻燃劑就是這種情況。

（2）隔熱焦炭層阻燃劑在燃燒溫度下可使材料表面脫水碳化，形成一層多孔性隔熱焦炭層，從而阻止熱的傳導(dǎo)而起阻燃作用。如經(jīng)磷化處理過的纖維素，當(dāng)受熱分解是，纖維素首先分解出磷酸，它是一種很好的脫水作用的催化劑，與纖維素作用的結(jié)果，脫去水分留下焦炭。當(dāng)受強熱時，磷酸聚合成聚磷酸。后者是一種更強有力的脫水催化劑。

2、不燃性氣體機理

阻燃劑能在中等溫度行下立即分解出不燃性氣體，稀釋可燃性氣體和沖淡

燃燒區(qū)氧的濃度，阻止燃燒發(fā)生。作為這類阻燃劑的代表為含鹵阻燃劑，有機

鹵素化合物受熱后釋放出HX。XH是難燃性氣體，不僅稀釋空氣中的氧，而且其相對密度比空氣大，可替代空氣形成保護層，使材料的燃燒速度減緩或熄滅，HBr與HCl的重量比為1:2.2，因而含溴阻燃劑的效能約為含氯阻燃劑效能的2.2倍。

3、冷卻機理

阻燃劑能使聚合物材料的固體表面在較低溫度下熔化，吸收潛熱或發(fā)生吸

熱反應(yīng)，大量消耗掉熱量，從而阻止燃燒繼續(xù)進行。此類阻燃劑有氫氧化鋁和

氫氧化鎂。

4、終止鏈鎖反應(yīng)機理

阻燃劑的分解產(chǎn)物易與活性游離基作用，降低某些游離基的濃度，使作為

燃燒支柱的鏈鎖反應(yīng)不能順利進行。聚合物燃燒是，一般分解為烴，烴在高溫

下進一步氧化分解為OH?游離基。如果能將發(fā)生鏈鎖反應(yīng)的OH?除去，則能有效地防止燃燒。

5、協(xié)同作用機理

阻燃劑的復(fù)配是利用阻燃劑之間的相互作用，從而提高阻燃劑效能，稱為

協(xié)同作用體系。常用的協(xié)同作用體系有銻—鹵體系，磷-鹵體系，磷-氮體系。

阻燃劑的發(fā)展歷史

早在公元前83年，Claudius年鑒記載，在希臘港市Pracus的圍攻中所使

用的木質(zhì)碉堡用礬溶液（鐵和鋁的硫酸復(fù)鹽）處理，目的是防燃，這是阻燃技

術(shù)在實踐中的首次使用。1735年，Wyld發(fā)表了一篇英國專利[6]，用明礬、硼砂、硫酸亞鐵混合物使纖維紡織制品和紙漿等阻燃，這是關(guān)于阻燃劑的第一篇專利。1820年，蓋-呂薩克受法國國王路易十八的委托，為保護巴黎劇院幕布而研制

阻燃劑，他發(fā)現(xiàn)磷酸銨、氯化銨、硼硼砂等無機化合物對纖維的阻燃非常有效，他還發(fā)現(xiàn)上述某些化合物的混合體系可提高阻燃性，他是最早對紡織物阻燃進

行系統(tǒng)研究的科學(xué)家。1913年燃料化學(xué)家W.H.Perkin不僅驗證了前人的工作，還提出了較耐久的織物阻燃處理技術(shù)[7]，即將絨布先用錫酸鈉溶液處理，然后

水洗、干燥，使處理工程中生成的氧化錫阻燃劑進入纖維中。30年代，隨著合

成材料的出現(xiàn)于發(fā)展，火災(zāi)威脅增加，因而阻燃劑和阻燃處理技術(shù)研究也隨之

發(fā)展。發(fā)現(xiàn)氧化銻，有機鹵化物（如氯化石蠟）和樹脂粘合劑混用，可使織物

具有良好的耐久阻燃效果；在二次大戰(zhàn)期間利用此項技術(shù)制成的“四階”帆布，用于戶外。

阻燃劑是50年代后期才廣泛應(yīng)用的。70年代則有了較大發(fā)展，阻燃機理

研究的逐步發(fā)展，阻燃劑品種和數(shù)量的迅速增加，使阻燃劑的研究和應(yīng)用大大

發(fā)展，消耗量不斷增加。

國內(nèi)阻燃劑的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用始于60年代，由于起步遲、發(fā)展慢、品種少而產(chǎn)量低。品種有三大類：即無機阻燃劑，鹵素阻燃劑，磷系阻燃劑，約4種。近年來我國阻燃劑行業(yè)發(fā)展十分迅速。2000年前后，我國阻燃劑的產(chǎn)能在10萬噸左右，其中氯化石蠟約占3/4，且開工率只有50%左右，而在歐美發(fā)達國家，氯化石蠟已經(jīng)是幾十年前的產(chǎn)品，目前該產(chǎn)品將逐步退出市場。近幾年來，我國阻燃劑行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐漸從以鹵系阻燃劑為主的格局，轉(zhuǎn)變?yōu)橐喳u系、磷系阻燃劑為主的格局，在目前全球阻燃劑無溴化的背景和趨勢下，歐美等發(fā)達國家的鹵系阻燃劑的占比正逐步降低。因此，我國阻燃劑行業(yè)在市場規(guī)模擴大及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整方面均有巨大的發(fā)展空間。

阻燃劑的發(fā)展趨勢

隨著人們對生活水平不斷提高的需要，越來越多的功能將集合在由高分子材料制成的交通和電子電氣等設(shè)備上，高分子材料將承受更高的電流負荷和使用溫度，同時在建筑和裝飾材料上可燃性高分子材料的應(yīng)用將進一步擴大，這些都將

增加火災(zāi)發(fā)生的可能性，因此防火法律法規(guī)預(yù)計將會日趨嚴(yán)苛，阻燃劑的使用將進一步增加。另外一方面，人們對健康和環(huán)境保護的需要將促使各國政府加強對有毒化學(xué)品包括阻燃劑生產(chǎn)使用的批準(zhǔn)和監(jiān)管。

新型阻燃劑的發(fā)展趨勢：

（1）發(fā)展高效型阻燃劑?，F(xiàn)用的常規(guī)阻燃劑，阻燃效率低，用量大，從而惡化了高聚物基材愿有的優(yōu)異性能，增加高聚物燃燒或熱解時生成的煙量及有毒氣體量，增加材料的價格，并造成阻燃高聚物加工及回收方面的困難，因此尋求高效的阻燃劑系統(tǒng)是人們長期的目標(biāo)。

（2）發(fā)展無鹵化趨勢。鹵素阻燃劑因其用量少、阻燃效率高且適應(yīng)性廣，已發(fā)展成為阻燃劑市場的主流產(chǎn)品，但它的發(fā)煙量大且釋放出來的HX氣體具有高腐蝕往往發(fā)生二次災(zāi)害，可導(dǎo)致單純由火所不能引起的電路系統(tǒng)開關(guān)和其它金屬物件的腐蝕及人體呼吸道和其他器官的危害。近幾年來美國、英國、挪威、澳大利亞等已制定或頒布法令對其某些制品進行燃燒毒性實驗或限制某些制品的使用、對釋放的酸性氣體進行規(guī)定、取代鹵素阻燃劑。發(fā)展無鹵阻燃劑已成為世界阻燃領(lǐng)域的趨勢，

（3）抑煙化和無毒氣體化趨勢。發(fā)煙是聚合物燃燒的基本特征，據(jù)