阻燃劑又稱難燃劑，耐火劑或防火劑：賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑；依應用方式分為添加型阻燃劑和反應型阻燃劑。根據組成，添加型阻燃劑主要包括無機阻燃劑、鹵系阻燃劑（有機氯化物和有機溴化物）、磷系阻燃劑（赤磷、磷酸酯及鹵代磷酸酯等）和氮系阻燃劑等。

一、阻燃劑概述：

阻燃劑目前主要有有機和無機，鹵素和非鹵。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。

一般來講有機阻燃具有很好的親和力，在塑料中，溴系阻燃劑在有機阻燃體系中占據絕對優勢，雖然在環保問題上“非議”多端但一直難以有其他阻燃劑體系取代。

在非鹵素阻燃劑中紅磷是一種較好的阻燃劑，具有添加量少、阻燃效率高、低煙、低毒、用途廣泛等優點；紅磷與氫氧化鋁、膨脹性石墨等無機阻燃劑復配使用，制成復合型磷/鎂；磷/鋁；磷/石墨等非鹵阻燃劑，可使用阻燃劑量大幅降低，從而改善塑料制品的加工性能和物理機械性能。但普通紅磷在空氣中易氧化、吸濕，容易引起粉塵爆炸，運輸困難，與高分子材料相溶性差等缺陷，應用范圍受到了限制。為彌補這方面不足，以擴大紅磷應用范圍，我們采用了國外先進的微膠囊包覆工藝，使之成為微膠囊化紅磷。微膠囊化紅磷除克服了紅磷固有的弊端外，并具有高效，低煙，在加工中不產生有毒氣體，其分散性、物理、機械性能、熱穩定性及阻燃性能均有提高和改善。

二、阻燃劑類型：

阻燃劑是為了適應社會安全生產和生活的需要，預防火災發生，保護人民生命財產而發展起來的一門科學。阻燃劑是阻燃技術在實際生活中的應用，它是一種用于改善可燃易燃材料燃燒性能的特殊的化工助劑，廣泛應用于各類裝修材料的阻燃加工中。經過阻燃劑加工后的材料，在受到外界火源攻擊時，能夠有效地阻止、延緩或終止火焰的傳播，從而達到阻燃的作用。根據《中國阻燃劑行業產銷需求與投資預測分析報告前瞻》分析，不同的劃分標準可將阻燃劑分為以下4類：

1、 按所含阻燃元素分

按所含阻燃元素可將阻燃劑分為鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、磷－鹵系阻燃劑、磷－氮系阻燃劑等幾類。

鹵系阻燃劑在熱解過程中，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產生的可燃氣體，隔斷可燃氣體與空氣的接觸。

磷系阻燃劑在燃燒過程中產生了磷酸酐或磷酸，促使可燃物脫水炭化，阻止或減少可燃氣體產生。磷酸酐在熱解時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。

在氮系阻燃劑中，氮的化合物和可燃物作用，促進交鏈成炭，降低可燃物的分解溫度，產生的不燃氣體，起到稀釋可燃氣體的作用。

磷－鹵系阻燃劑、磷－氮系阻燃劑主要是通過磷－鹵、磷－氮協同效應作用達到阻燃目的，具有磷－鹵、磷－氮的雙重效應，阻燃效果比較好。

2、 按組分的不同分

按組分的不同可分無機鹽類阻燃劑、有機阻燃劑和有機、無機混合阻燃劑三種。

無機阻燃劑是目前使用最多的一類阻燃劑，它的主要組分是無機物，應用產品主要有氫氧化鋁、氫氧化鎂、磷酸一銨、磷酸二銨、氯化銨、硼酸等。

有機阻燃劑的主要組分為有機物，主要的產品有鹵系、磷酸酯、鹵代磷酸酯等。還有一部分有機阻燃劑用于紡織織物的耐久性阻燃整理，如六溴水散體、十溴－三氧化二銻阻燃體系，具有較好的耐洗滌的阻燃性能。

有機、無機混合阻燃劑是無機鹽類阻燃劑的改良產品，主要用非水溶性的有機磷酸酯的水乳液，部分代替無機鹽類阻燃劑。在三大類阻燃劑中，無機阻燃劑具有無毒、無害、無煙、無鹵的優點，廣泛應用于各類領域，需求總量占阻燃劑需求總量一半以上，需求增長率有增長趨勢。

3、 按使用方法分

按使用方法的不同可把阻燃劑分為添加型和反應型。

添加型阻燃劑主要是通過在可燃物中添加阻燃劑發揮阻燃劑的作用。

反應型阻燃劑則是通過化學反應在高分子材料中引入阻燃基團，從而提高材料的抗燃性，起到阻止材料被引燃和抑制火焰的傳播的目的。在阻燃劑類型中，添加型阻燃劑占主導地位，使用的范圍比較廣，約占阻燃劑的85%，反應型阻燃劑僅占15%。

4. 各樹脂適用的阻燃劑

材料可采用的阻燃劑

聚烯烴PP/PE：氫氧化鎂，氫氧化鋁，TDCPP，聚磷酸銨，八溴醚，磷酸三苯 酯，六溴環十二烷，MPP，硼酸鋅，十溴二苯乙烷，包覆紅 磷，TBC

聚氨酯PU ：TCEP，TCPP，TDCPP，DMMP，聚磷酸銨，磷酸三苯酯，MPP，FB

不飽和樹脂UPR ：TCPP、TDCPP、DMMP、HBCD、TBC 、聚磷酸銨

尼龍PA6/PA66 ：MCA，MPP，FB，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，包覆紅磷

聚酯PBT/PET：TDCPP，磷酸三苯酯，MPP，十溴二苯乙烷，聚磷酸銨，十溴二苯醚，包覆紅磷

聚苯乙烯PS ：TCPP，TDCPP，HBCD,MCA，TBC，MPP，十溴二苯乙烷，聚磷酸銨，十溴二苯醚，硼酸鋅

環氧樹脂EP：TCPP，TDCPP，IPPP，聚磷酸銨，十溴二苯醚，DMMP，磷酸三苯酯，十溴 二苯乙烷，

YS-DO601

聚丙烯睛丁二烯苯乙烯ABS：八溴醚，磷酸三苯酯，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，TBC

聚碳酸酯PC：磷酸三苯酯，HBCD,MCA，聚磷酸銨

聚氯乙烯PVC：TCEP，TCPP，TDCPP，IPPP，MCA，八溴醚，磷酸三苯酯，聚磷酸銨

酚醛樹脂PF：TCEP，TCPP，TDCPP，磷酸三苯酯，硼酸鋅 ，聚磷酸銨

紙張Paper ：磷氮系阻燃劑

紡織品Textile ：磷氮系阻燃劑（耐久）

聚甲醛POM ：MCA

防火涂料Paint ：TCPP，MCA，聚磷酸銨，硼酸鋅，MPP ， PPO

聚四氟乙烯微粉

三、阻燃機理：

阻燃劑是通過若干機理發揮其阻燃作用的，如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應、不燃氣體的窒息作用等。多數阻燃劑是通過若干機理共同作用達到阻燃目的。

1、 吸熱作用

任何燃燒在較短的時間所放出的熱量是有限的，如果能在較短的時間吸收火源所放出的一部分熱量，那么火焰溫度就會降低，輻射到燃燒表面和作用于將已經氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會減少，燃燒反應就會得到一定程度的抑制。在高溫條件下，阻燃劑發生了強烈的吸熱反應，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延。Al(OH)3阻燃劑的阻燃機理就是通過提高聚合物的熱容，使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。這類阻燃劑充分發揮其結合水蒸汽時大量吸熱的特性，提高其自身的阻燃能力。

2、 覆蓋作用

在可燃材料中加入阻燃劑后，阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩定泡沫覆蓋層，隔絕氧氣，具有隔熱、隔氧、阻止可燃氣體向外逸出的作用，從而達到阻燃目的。如有機阻磷類阻燃劑受熱時能產生結構更趨穩定的交聯狀固體物質或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進一步熱解，另一方面能阻止其內部的熱分解產生物進入氣相參與燃燒過程。

3、 抑制鏈反應

根據燃燒的鏈反應理論，維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區，捕捉燃燒反應中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區的火焰密度下降，最終使燃燒反應速度下降直至終止。如含鹵阻燃劑，它的蒸發溫度和聚合物分解溫度相同或相近，當聚合物受熱分解時，阻燃劑也同時揮發出來。此時含鹵阻燃劑與熱分解產物同時處于氣相燃燒區，鹵素便能夠捕捉燃燒反應中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區的火焰密度下降，最終使燃燒反應速度下降直至終止。

4、 不燃氣體窒息作用

阻燃劑受熱時分解出不燃氣體，將可燃物分解出來的可燃氣體的濃度沖淡到燃燒下限以下。同時也對燃燒區內的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續進行，達到阻燃的作用。

5 燃燒和阻燃的機理

四、燃燒和阻燃的機理：

在3節及表3和表4中，我們論述了決定紡織品纖維固有燃燒行為的基本熱參量。為了了解現有紡織品阻燃劑如何起作用以及更重要的--如何研發未來的阻燃劑，關鍵是更為深入地探索成纖聚合物的燃燒機理。

5．1 阻燃策略

紡織品燃燒機理(作為一種反饋機理)的過程，在這種燃燒中，燃料（來自熱降解或熱解纖維）、熱（來自引燃和燃燒）和氧（來自空氣）均作為主要成分發揮作用。為了中斷這種機理，人們提出了5種方式（a）～（e）。阻燃劑可在其中的一種或多種方式下發揮作用。以下所列為各個階段及相關的阻燃作用：

a）除熱；

b）提高分解溫度；

c）減少可燃揮發物的形成，增加炭量；

d）減少與氧的接觸或稀釋火焰；

e）干擾火焰化學反應和/或提高燃料點燃溫度（Tc）；

熔解和/或降解和/或脫水需吸收大量的熱（例如，在背涂層中含無機和有機磷的制劑、氫氧化鋁或水化氧化鋁。通常不為阻燃劑所利用；而在固有耐火和耐熱纖維（如芳族聚酰胺纖維）中較常見。纖維素和羊毛中多數含磷、含氮的阻燃劑；在羊毛中的重金屬絡合物。水合的及某些促炭阻燃劑可釋放水；含鹵素阻燃劑可釋放鹵化氫。含鹵素阻燃劑，經常與氧化銻結合。從上述內容可以看出，某些類阻燃劑可以在多種方式下發揮作用，多數有效的例子都是如此。此外，某些阻燃制劑可產生液相中間物，該中間物可濕潤纖維表面，從而成為隔熱和隔氧的屏障--廣為接受的硼酸鹽-硼酸混合物即可在這種方式下發揮作用。此外，它還可促進成炭。為了簡化化學阻燃行為之不同方式的分類，可以使用術語'凝聚'相和'氣或蒸汽'相活動來區分它們。二者都是復合項，前者包括上述的（a～c）方式，后者包括（d）和（e）方式。物理機理通常同時起作用，這些機理包括通過形成涂層來排除氧氣和/或熱量（方式d）、增加熱容量（方式a）以及利用非易燃氣體稀釋或覆蓋火焰（方式d）。

5．2 熱塑性

纖維是否可以變軟和/或熔化決定著它是否具有熱塑性。熱塑性因其相關的物理變化，可嚴重影響阻燃劑的行為。傳統的熱塑性纖維（例如，聚酰胺、聚酯和聚丙烯）一收縮即可離開點燃火焰，從而避免被點燃：這使它們表面上顯現出阻燃性。事實上，如果收縮受阻，它們便會猛烈燃燒。這種所謂的支架效應可在聚酯-棉以及類似的混紡織物上看到，即熔融聚合物熔化到非熱塑性棉上并被點燃。類似的效應也可在由熱塑性和非熱塑性成分組成的復合紡織品上看到。

隨著上述效應而來的是熔滴（通常是有焰熔滴）問題，這種滴淌雖可移除焰鋒的熱并促使火焰熄滅（因而可以'通過'垂直火焰試驗），但卻能使位于其下的表面（如地毯或皮膚）發生燃燒或二次點燃。

多數在批量生產期間或作為整理劑施用于傳統合成纖維上的阻燃劑通常都是通過增強熔融滴淌和/或促助有焰熔滴熄滅兩種方式發揮作用的。迄今為止，任何手段都不能降低熱塑性并大量促進成炭，經阻燃處理的纖維素（包括粘膠纖維）的情況就是如此。

5．3 阻燃機理和成炭

按（d）和/或（e）方式在氣相起作用的阻燃劑都具有下述優點，即它們會減小引燃傾向并有助于紡織品成纖聚合物的火焰熄滅。這是因為一旦熱降解產生的揮發產物或燃料在火焰中與氧發生氧化反應，其化學性質就會變得非常類似。因此，像斷絕氧氣（（e）方式）或生成干擾自由基（（f）方式）這兩種方式無疑都能保證阻燃劑的效果。

根據成本和效益，銻-鹵素阻燃劑是本體聚合物和背涂層紡織品領域內最成功阻燃劑。與用于纖維素纖維的含磷和氮的纖維反應性耐久阻燃劑不同（見下文)，它們通常只能借助樹脂粘合劑用作背涂層劑。就紡織品而言，多數銻-鹵素體系都由三氧化二銻和含溴的有機分子（例如氧化十溴聯苯（DBDPO）或六溴環十三烷（HBCD））組成。一經加熱，這些物質就會釋放出HBr基和Br。基。這二者會根據下面的示意圖干擾火焰的化學反應。

[本信息來自于今日推薦網]