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阻燃劑是一類能阻止聚合物材料引燃或抑制火焰繼續(xù)蔓延的添加劑。常用和重要的阻燃劑是磷、溴、氯、氮系阻燃劑、磷-鹵系阻燃劑、磷-氮系阻燃劑、銻和鋁等化合物。見(jiàn)如下:
(1)溴系阻燃劑 含溴阻燃劑是目前用的廣泛的阻燃劑之一,包括脂肪族、脂環(huán)族、芳香族及芳香-脂肪族的含溴化合物,這類阻燃劑阻燃效率高,其阻燃效果是氯第阻燃劑的兩倍,相對(duì)添加量少。
(2)氯系阻燃劑 氯系阻燃劑由于其價(jià)格便宜,目前仍是大量使用的阻燃劑。氯含量高的氯化石蠟是工業(yè)上重要的阻燃劑,但熱穩(wěn)定性差,僅適用于加工溫度低于200℃的復(fù)合材料,氯化脂環(huán)烴和四氯鄰苯二甲酸酐熱穩(wěn)定性較高,常用作不飽和樹(shù)脂的阻燃劑。其機(jī)理在熱解過(guò)程中,分解出捕獲傳遞燃燒自由基的X.及HX,HX能稀釋可燃物裂解時(shí)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w,隔斷可燃?xì)怏w與空氣的接觸。
(3)磷系阻燃劑,有機(jī)磷化物是添加型阻燃劑,該類阻燃劑機(jī)理燃燒過(guò)程中產(chǎn)生了偏磷酸可形成穩(wěn)定的多聚體,促使可燃物脫水炭化,阻止或減少可燃?xì)怏w產(chǎn)生。偏磷酸在熱解時(shí)還形成了類似玻璃狀的熔融物覆蓋在可燃物表面,促使其氧化生成二氧化碳,起到阻燃作用,該類阻燃劑主要有磷(膦)酸酯和含鹵磷酸酯及鹵化磷等,如TPP、BDP、RDP、RDXP、CEPPA、DMMP、TCPP、TCEP等,廣泛地用于環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS等。
(4)在氮系阻燃劑中,氮的化合物和可燃物作用,促進(jìn)交鏈成炭,降低可燃物的分解溫度,產(chǎn)生的不燃?xì)怏w,起到稀釋可燃?xì)怏w的作用。
(5)無(wú)機(jī)阻燃劑 無(wú)機(jī)阻燃劑是根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)習(xí)慣分出的一類阻燃劑,包括氧化銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂及硼酸鋅等。
(6) 磷-鹵系阻燃劑、磷-氮系阻燃劑主要是通過(guò)磷-鹵、磷-氮協(xié)同效應(yīng)作用達(dá)到阻燃目的,具有磷-鹵、磷-氮的雙重效應(yīng),阻燃效果比較好。