阻燃剂的分类及发展趋势论文

1、阻燃剂的分类及发展趋势11315030224 叶鹏辉摘要：阻燃剂是防止和减少火灾事故的重要手段之一,木文介绍了阻燃剂的分类, 总结了各种阻燃剂存在的缺点及其改进方向，指出今后阻燃剂的发展趋势。关键词：阻燃剂;分类；趋势0引言高分子材料越來越广泛地应用于建筑、化工、军事及交通等领域。由于高分 子材料的易燃性，阻燃技术因此受到全球性的关注。从20世纪60年代起，一些 发达国家开始牛产和应用阻燃塑料。20世纪70年代，国外阻燃剂的消费量和品 种快速增长，年增长率为68%。目前全球阻燃剂的消费量已跃居塑料助剂第二 位，成为仅次于增塑剂的大品种。1阻燃剂分类按化学反应分类，常用的阻燃剂可分为反应型阻燃剂

2、、添加型阻燃剂、膨胀 阻火涂层和纳米阻燃材料等。按化学元素分类，乂可分为磷系阻燃剂、卤系阻燃 剂、氢氧化铝、氢氧化镁等。1.1卤系阻燃剂卤系阻燃剂是含冇卤索元索并以卤索元索起阻燃作用的一类阻燃剂。卤系的 四种卤系元素氟(f)、氯(ci)、漠(br)、碘(i)都具有阻燃性，阻燃效果按f、 cl、br、i的顺序依次增强，以碘系阻燃剂最强。生产上，只有氯类和溟类阻燃 剂被大量使用，i佃氟类和碘类阻燃剂少有应用，这是因为含氟阻燃剂屮cf键太 强而不能有效捕捉口由基，而含i阻燃剂的c-i键太弱易被破坏，影响了聚合物 性能(如光稳定性)，使阻燃性能在降解温度以下就已经丧失。卤系阻燃剂(特 别是澳系阻燃剂)

3、的最大优点是阻燃效率高、用量少、相对成木较低。此外，溪 系阻燃剂与材料的相容性较好，因而我国的阻燃剂仍以卤系阻燃剂为主，主要包 含氯系和浪系，占整个阻燃剂体系的80%以上。但是，卤系阻燃剂在高温、明火 情况卜会放出卤化氢等具有腐蚀性的有毒气体并伴有浓烟，阻燃剂发展趋势则是 在提高阻燃性能的同时，更加注重环保与生态安全，在这种背景下，一些传统的 渙系阻燃剂已受到日益严格的环保和阻燃法规的压力，迫使用户寻找渙系阻燃剂 的代用品，同时也将促进新阻燃材料的问世。1.2磷系阻燃剂磷系阻燃剂根据磷系阻燃剂的组成和结构以及作用机理，可分为无机磷系阻 燃剂、磷系膨胀型阻燃剂和有机磷系阻燃剂三大类。磷系阻燃剂具

4、有低卤、无卤、低烟、低毒的特性，其用量少，效率高，符合 阻燃剂的发展方向，在阻燃剂领域倍受关注，在我国具冇较大的发展潜力和空间。 但是由于磷系阻燃剂口身的一些缺陷，如一些阻燃剂相容性羌、表面处理技术不 够完善、冇机磷系多为液体、挥发性大、发烟量犬、热稳定性较差等，促使其应 用受到了限制。因此，对磷系阻燃剂的研究述有待继续加强。1.3氢氧化铝和氢氧化镁阻燃剂氢氧化铝及氢氧化镁阻燃剂是最常见的无机阻燃剂，具冇无毒、稳定性好, 高温卜不产生有毒气体，还能减少塑料燃烧时的发烟量等优点，而且价格低廉, 來源广泛。氢氧化铝的脱水吸热温度较低，约为235-350°c,因此在塑料刚开始 燃烧吋的阻燃

5、效果显著。氢氧化镁阻燃剂在适量添加吋，可显著减缓pe、pp、 pvc及abs等的热分解温度，具有良好的阻燃及降低发烟量的效果。但是氢氧化 镁分解温度较高，在340490°c左右，吸热量也较小，对抑制材料温度上升的性 能比氢氧化铝茅，对聚合物的炭化阻燃作用却优于氢氧化铝，因此两者复合使用, 互为补充，其阻燃效果比单独使用更好。但由于无机阻燃剂是填料型的，在树脂 屮添加量较大，往往会不同程度地影响材料的加工性能和机械力学性能。因此, 对传统的无机阻燃剂进行改性研究已成为目前比较热门的研究课题，无机阻燃剂 的微胶囊化、表而改性、少尘或无尘化和亦同效应等，已成为解决这一问题的良 策。14铢系

6、阻燃剂三氧化二锐、胶体五氧化二锐和锐钠是锐系阻燃剂的主要产品，其小广泛应 用的是三氧化二铢。它是一种典型的添加型无机阻燃剂，主要用于塑料制品和纺 织织物的阻燃，亦可用作橡胶、木材的阻燃剂。其阻燃机理是三氧化二怫在燃烧 期首先熔融，熔点为665°c,在材料表面形成保护膜隔绝空气，通过内部吸热反 应降低燃烧温度，在高温状态下三氧化二锤被氧化，稀释了空气中氧浓度，从而 起到阻燃作用。不含卤的锐化合物木身几乎没有阻燃作用，但当它们与含卤有机 化合物一同使用时，便构成了非常有效的餅/卤阻燃协效体系。我国餅储量占据 世界首位，对于发展怫系阻燃剂十分有利，研究开发超细、高纯白的怫氧产品是 目前发展

7、的重点。2新型阻燃剂的发展趋势2.1无卤化趋势近几年，美国、英国、挪威、澳大利亚已制定或颁布法令，对某些制品进行 燃烧毒性试验或对某些制品使用所释放的酸性气体进行规定，取代卤素阻燃剂开 发无卤阻燃剂已成为世界阻燃领域的趋势。无机阻燃剂及以磷基为主的无机阻燃 剂成为无卤阻燃剂开发的主要趋势。2.2抑烟化、减少有害气体趋势据研究表明，火灾屮死广者80%是材料燃烧放出的烟和冇毒气体造成的。此 外，烟能降低可见度，使人们迷失方向，妨碍人们逃离现场。使用阻燃剂虽可以 降低可燃性，减少火灾发生的口j能性，但不一定能减少烟气及毒性，因而研究如 何合理的选择阻燃剂和阻燃体系,并降低材料燃烧时的烟量及有毒气体量

8、，成为 近年来阻燃领域中的重点研究课题之一。2.3纳米阻燃剂趋势纳米阻燃聚合复合材料是纳米材料中的一个重耍分支，纳米阻燃体系最为显 著的特点是相对于传统普通阻燃剂，只需添加极少量（小于5%）的纳米阻燃剂， 即可显著降低材料的阻燃性能，并且纳米阻燃剂的加入还使得材料的机械性能提 高，而普通阻燃剂的加入会大大影响材料的力学强度。随着纳米技术的不断发展, 陆续有新的纳米阻燃体系出现并得到迅速发展，纳米阻燃技术已成为阻燃领域的 一个重要研究热点。2.4新型卤索阻燃剂的发展趋势尽管卤素阻燃剂存在缺点，但由于其阻燃效率高，价格可被用户接受，特别 是滉系阻燃剂在阻燃领域内举足轻重的地位，而且目前找不到能取代

9、它的适用的 阻燃体系，完全取代它不很容易。因此，新型混系阻燃剂的开发一直都没停止过， 目而乃至今后的发展趋势是提高分了量，改进分了结构，添加防滴落助剂，提高 耐热性、耐喷霜性、加工性和卫生安全性，同吋寻找多漠二苯醴的代用品也将受 到重视。3结束语目前我国阻燃剂无论在品种上还是用量上与发达国家存在较大差距,随着国 家对阻燃技术要求力度的加强，我国阻燃剂的开发和发展将出现更好的广阔前景。 我们应该提高开发创新能力，推动阻燃剂工业将朝着环保化、低毒化、高效化、 多功能化的方向发展。参考文献:1 唐若谷，黄兆阁.卤系阻燃剂的研究进展j科技通报,2012, 28(1):129-131.2 陆云.卤系阻燃

10、剂在防火材料中的应用及前景j.消防技术与产品信息,2009,10:41-42.3 靳永利.无机阻燃剂的发展与应川j化学工程与装备,2012,10:130.4 黄沙.磷系阻燃剂的现状与发展前景j.四川化工,2010, 13(5):24-27.5 周逸潇，杨丽，毕成良，韩新宇,张宝贵.磷系阻燃剂的现状与展望j.天津化工,2009, 23(1) : 1-4.6 刘福來，杨敏.无机阻燃剂的分类及研究现状j.中国非金属矿工业导刊,2006.7 李佳佳.阻燃剂的分类及发展趋势.科技视界,2013(16):p. 67+149.8 于立娟.阻燃剂的研究进展.上海塑料,2013(03) :p. 21-24.9 李芮，阻燃剂发