阻燃劑的研究及發(fā)展概況

1、阻燃劑的研究及發(fā)展概況隨著城市建筑的密集化、房屋建筑的高層化和建筑結(jié)構(gòu)的輕型化，合成高分子材料廣泛應(yīng)用于各類(lèi)領(lǐng)域，與人們的生活密切相關(guān)直接影響著人們的工作生活。但在可燃、易燃物中容易引起火災(zāi)的材料大部分是有機(jī)高分子化合物，有極大的潛在火災(zāi)危險(xiǎn)性。由于高分子材料被引燃導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的情況越來(lái)越頻繁，對(duì)高分子材料的阻燃已經(jīng)引起人們的高度重視。如何提高合成材料的阻燃性能，減少可燃物的燃燒危險(xiǎn)性及燃燒時(shí)釋放出的有毒氣體，減少人民的生命財(cái)產(chǎn)損失，已

2、經(jīng)成為研究人員研究的課題。研究人員研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)添加阻燃劑或者通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在高分子材料中引入阻燃基團(tuán)，能有效提高材料的抗燃性，阻止材料被引燃及抑制火焰的傳播。在此基礎(chǔ)上，世界各國(guó)研究人員對(duì)阻燃技術(shù)進(jìn)行深入的探討研究，并研制開(kāi)發(fā)出了一系列阻燃性能良好的阻燃材料。阻燃劑便是這其中一種，適用于合成材料的阻燃，有很好的阻燃效果。現(xiàn)就阻燃劑發(fā)展概況進(jìn)行分析討論。2阻燃劑的類(lèi)型阻燃劑的類(lèi)型阻燃科學(xué)技術(shù)是為了適應(yīng)社會(huì)安全生產(chǎn)和生活的需要，預(yù)防火災(zāi)發(fā)生

3、，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)科學(xué)。阻燃劑是阻燃技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)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(yīng)用于各類(lèi)裝修材料的阻燃加工中。經(jīng)過(guò)阻燃劑加工后的材料，在受到外界火源攻擊時(shí)，能夠有效地阻止、延緩或終止火焰的傳播，從而達(dá)到阻燃的作用。根據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)可將阻燃劑分為以下幾類(lèi)：2.1按所含阻燃元素分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

4、燃劑等幾類(lèi)。鹵系阻燃劑在熱解過(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。磷系阻燃劑在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生了磷酸酐或磷酸，促使可燃物脫水炭化，阻止或減少可燃?xì)怏w產(chǎn)生。磷酸酐在熱解時(shí)還形成了類(lèi)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(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。磷－

5、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。2.2按組分的不同分按組分的不同可分無(wú)機(jī)鹽類(lèi)阻燃劑、有機(jī)阻燃劑和有機(jī)、無(wú)機(jī)混合阻燃劑三種。無(wú)機(jī)阻燃劑是目前使用最多的一類(lèi)阻燃劑，它的主要組分是無(wú)機(jī)物，應(yīng)用產(chǎn)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(jī)阻燃劑的主要組分為有機(jī)物，主要的產(chǎn)品有鹵系、磷酸酯、鹵代磷酸酯等。還有一部分有機(jī)阻燃劑用于紡織

6、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阻燃劑受熱時(shí)分解出不燃?xì)怏w，將可燃物分解出來(lái)的可燃?xì)怏w的濃度沖淡到燃燒下限以下。同時(shí)也對(duì)燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續(xù)進(jìn)行，達(dá)到阻燃的作用。4阻燃劑的特點(diǎn)及性能比較阻燃劑的特點(diǎn)及性能比較4.1阻燃劑的性能特點(diǎn)目前常用的阻燃劑主要是有機(jī)鹵系、有機(jī)磷系和無(wú)機(jī)系三大類(lèi)。有機(jī)鹵系阻燃劑中，溴系阻燃劑使用范圍較廣，它主要的特點(diǎn)是阻燃效率高、用量少，

7、對(duì)材料的性能影響小等，但在熱裂及燃燒時(shí)生成大量的煙塵及腐蝕性氣體。有機(jī)磷系阻燃劑作為一種無(wú)鹵的阻燃劑，有效地克服了含鹵阻燃劑的缺點(diǎn)，具有阻燃、隔熱、隔氧功能，且生煙量少，也不易形成有毒氣體和腐蝕性氣體等優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)時(shí)代對(duì)環(huán)保的要求。無(wú)機(jī)阻燃劑的最大優(yōu)點(diǎn)是低毒、低煙或抑煙、低腐蝕，且價(jià)格低廉，但由于所需添加量較大，限制了它們的應(yīng)用。阻燃技術(shù)是根據(jù)可燃性材料的燃燒特性，使其轉(zhuǎn)化為難燃性材料，降低物質(zhì)燃燒速度，阻止火災(zāi)擴(kuò)大。無(wú)論使用無(wú)機(jī)阻燃劑還

8、是有機(jī)阻燃劑，雖然都提高了聚合物的阻燃性能，但阻燃劑本身也存在有一些缺點(diǎn)，在使用過(guò)大量的程中帶來(lái)一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：1、放出有毒氣體，產(chǎn)生煙霧；2、產(chǎn)生的腐蝕性物質(zhì)；3、添加量大，影響機(jī)械性能；4、對(duì)環(huán)境有一定的污染。因此，針對(duì)阻燃劑的不足之處，開(kāi)發(fā)低毒、低煙霧、無(wú)害、高效的阻燃抑煙型阻燃劑成為阻燃劑發(fā)展的趨勢(shì)。4.2阻燃劑的性能比較表一列出了三種常用阻燃劑的性能特點(diǎn)，并對(duì)其性能進(jìn)行比較。表一直觀(guān)地反映出幾類(lèi)阻燃劑主要的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，也

9、正是各自的優(yōu)缺點(diǎn)決定了它的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景。表一幾類(lèi)常用阻燃劑的性能比較類(lèi)型項(xiàng)目有機(jī)鹵系有機(jī)磷系無(wú)機(jī)系代表產(chǎn)品溴系、氯系等磷酸酯、含鹵磷酸酯等氫氧化鋁、氧化銻、無(wú)機(jī)磷化物、硼酸鋅等阻燃機(jī)理抑制鏈反應(yīng)覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)吸熱作用、覆蓋作用、不燃?xì)怏w的窒息作用毒性放出有毒、腐蝕性氣體低毒、低腐蝕低毒、低腐蝕價(jià)格價(jià)格適中價(jià)格適中較低主要缺點(diǎn)燃燒煙霧大、放出有毒腐蝕性氣體、燃燒多熔融揮發(fā)性大、抗水性差、阻燃性不足添加量較大，填充量高影響材料的