消烟阻燃剂技术知识分享！
一、消烟阻燃剂的定义
消烟阻燃剂是一类可以阻止聚合物引燃或抑制火焰传播的助剂。
二、阻燃机的要素
维维持燃烧的三要素：燃料、氧和温度。
从从化学反应看，燃烧过程是属于自由基反应机理，当链终止速度超过链增长速度时，火焰即熄灭。
阻阻燃机理：
➀吸收热量：如氢氧化铝发生分解时会吸收大量的热量。
➁形成非可燃性保护层：如有机磷化合物，隔绝氧、热传。
➂稀释作用：阻燃剂分解产生大量不燃性气。
➃捕捉自由基：终止燃烧链锁反应，如含卤阻燃剂。
➄协同作用：如三氧化二锑
➅抑烟作用：阻燃过程发生在凝聚相，抑制了可燃性气体的产生。
阻阻燃剂的作用往往是上述多种效应的综合效果。
分类方式
➀按是否有机
ⓐ有机：磷系、磷＋氮系、磷＋卤素系、氮系、卤素系、其它
ⓑ无机：硼化合物、三氧化二锑、氢氧化铝、其它
➁按使用方式·
ⓐ添加型：有机、无机阻燃剂。
ⓑ反应型：乙烯基衍生物、含氯化合物、含羟基化合物、含环氧基化合。
四、阻燃剂主要品种
➀磷系阻燃剂
阻阻燃机理：磷系阻燃剂在燃烧时分解成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸；磷酸形成非燃性液膜，沸点´30℃℃：
偏偏磷酸、聚偏磷酸是强酸和强脱水剂，可使聚合物强烈脱水碳化：
不不挥发的磷化合物还具有凝结剂作用，使炭化物凝成非燃性保护层而具有覆盖隔离效应，同时具有抑烟作用，因而阻燃效果好，添加量小。
磷磷酸酯和含卤磷酸酯：磷酸三甲苯酯：TC））、磷酸三苯酯：TP））、磷酸三（二甲苯酯）：TX））。
卤卤代磷酸酯同时含有卤素、磷两种阻燃元素，具有协同效应，阻燃效果优良。
红红磷：可单独使用，也可ºAl(OH)、。Mg(OH)配配合，这样协同效果更好。微胶囊化红磷性质稳定、阻燃加工性好：
磷磷酸铵及膨胀型阻燃剂：形成蓬松多孔的均质炭层，起到隔热、隔氧、抑烟等作用。
➁卤系阻燃剂
阻阻燃机理：在高温下会分解产生不燃性卤化氢气体，一是具有稀释效应：
二二可覆盖于材料表面隔绝空气和热，具有隔离作用，最重要的是卤化氢能捕捉燃烧过程中形成的高热量µHO自自由基，将其转变成低能量µX自自由基和水：
同同ÊX自自由基与烃反应又再生为卤化氢，从而切断燃烧连锁反应，降低反应速度，起到阻燃作用。
溴溴系阻燃剂：如溴代二苯醚类、溴代苯酚类、溴代邻苯二甲酸酐类、溴代双·类类、溴代多元酸类、溴代聚合物。
特特点：效果好，添加量小，对紫外线的稳定性差。
氯氯系阻燃剂：氯化石蜡、四氯双·（：TCBP））、四氯邻苯二甲酸酐：TCP））、环辛烷、氯化聚乙烯等。
特特点：结合能比溴化物大，与羟基自由基反应速度慢，阻燃效果不如溴系阻燃剂，添加量大，且热稳定性差，但价格低廉。
➂无机阻燃剂
阻阻燃机理：主要靠吸热效应起阻燃作用，稳定性好，不析出、不挥发、无毒、不产生腐蚀性气体、价廉、安全性高，兼有阻燃、抑烟和降低有毒气体功能。
金金属氢氧化物：Al(OH)、。Mg(OH)2
特特点：具有阻燃、抑烟及填充功能，阻燃效果差，需大量添加，因而对制品物理性能及机械加工性能有影响，经表面处理和微细化后可得到改善。
金金属氧化物：一般作为阻燃协效剂与卤素、磷阻燃剂等配合使用。
如如氧化ÌSb2O、。Fe2O、。Zn等等。
钼钼化合物：三氧化二钼和钼酸盐，是增ËPV和和含卤热固性聚酯以¼AB的的有效阻燃剂。
钼钼系抑烟阻燃剂：Mo-、。Mo-S、。Mo-Al-Sb-体体系等。
硼硼化合物：硼酸锌、硼酸铵、偏硼酸钡等，硼酸锌可作ÎSb2O的的替代品，与卤系具有协同效应，毒性比其低。
➃含氮阻燃剂：三聚氰胺，大量作为膨胀型涂料或阻燃成分用于聚氨酯泡沫塑料。
五、阻燃新技术
➀结炭技术：凝结相产生结炭以达到阻燃目的。
膨膨胀型阻燃涂料的组成：季戊四醇、聚磷酸铵和三聚氰胺分别作为良好的碳化剂、碳化催化剂、和发泡剂。
➁微胶囊化技术：阻止阻燃剂的迁移，提高阻燃效果、改善稳定性、改变剂型。
➂微粒化：无机阻燃剂微粒化可改善其流动性、加工性，提高阻燃效果等。
➃复配增效：
卤卤系和氮系：在燃烧过程中会产生卤磷化合物及其水合物，这些气相物质具有更大阻燃效果：
卤卤系和无机阻燃剂复配：卤化物和锑氧化Î无无机阻燃剂间的复配：硼酸锌和磷酸Ð公公认：卤－锑；磷－µ
➄消烟技剂
由由于聚合物中加入阻燃剂后，可使发烟量增加，因此消烟成为重要的研究课题。
消消烟剂是能有效地减少发烟量和烟密度的添加剂。
含含钼化合物的消烟阻燃剂是最有效的消烟剂，如钼酸锌。或采用硼酸锌、氢氧化铝等化合物与钼化物进行复配。
消烟阻燃剂是一类可以阻止聚合物引燃或抑制火焰传播的助剂。
二、阻燃机的要素
维维持燃烧的三要素：燃料、氧和温度。
从从化学反应看，燃烧过程是属于自由基反应机理，当链终止速度超过链增长速度时，火焰即熄灭。
阻阻燃机理：
➀吸收热量：如氢氧化铝发生分解时会吸收大量的热量。
➁形成非可燃性保护层：如有机磷化合物，隔绝氧、热传。
➂稀释作用：阻燃剂分解产生大量不燃性气。
➃捕捉自由基：终止燃烧链锁反应，如含卤阻燃剂。
➄协同作用：如三氧化二锑
➅抑烟作用：阻燃过程发生在凝聚相，抑制了可燃性气体的产生。
阻阻燃剂的作用往往是上述多种效应的综合效果。
三、阻燃剂分类
分类方式
➀按是否有机
ⓐ有机：磷系、磷＋氮系、磷＋卤素系、氮系、卤素系、其它
ⓑ无机：硼化合物、三氧化二锑、氢氧化铝、其它
➁按使用方式·
ⓐ添加型：有机、无机阻燃剂。
ⓑ反应型：乙烯基衍生物、含氯化合物、含羟基化合物、含环氧基化合。
四、阻燃剂主要品种
➀磷系阻燃剂
阻阻燃机理：磷系阻燃剂在燃烧时分解成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸；磷酸形成非燃性液膜，沸点´30℃℃：
偏偏磷酸、聚偏磷酸是强酸和强脱水剂，可使聚合物强烈脱水碳化：
不不挥发的磷化合物还具有凝结剂作用，使炭化物凝成非燃性保护层而具有覆盖隔离效应，同时具有抑烟作用，因而阻燃效果好，添加量小。
磷磷酸酯和含卤磷酸酯：磷酸三甲苯酯：TC））、磷酸三苯酯：TP））、磷酸三（二甲苯酯）：TX））。
卤卤代磷酸酯同时含有卤素、磷两种阻燃元素，具有协同效应，阻燃效果优良。
红红磷：可单独使用，也可ºAl(OH)、。Mg(OH)配配合，这样协同效果更好。微胶囊化红磷性质稳定、阻燃加工性好：
磷磷酸铵及膨胀型阻燃剂：形成蓬松多孔的均质炭层，起到隔热、隔氧、抑烟等作用。
➁卤系阻燃剂
阻阻燃机理：在高温下会分解产生不燃性卤化氢气体，一是具有稀释效应：
二二可覆盖于材料表面隔绝空气和热，具有隔离作用，最重要的是卤化氢能捕捉燃烧过程中形成的高热量µHO自自由基，将其转变成低能量µX自自由基和水：
同同ÊX自自由基与烃反应又再生为卤化氢，从而切断燃烧连锁反应，降低反应速度，起到阻燃作用。
溴溴系阻燃剂：如溴代二苯醚类、溴代苯酚类、溴代邻苯二甲酸酐类、溴代双·类类、溴代多元酸类、溴代聚合物。
特特点：效果好，添加量小，对紫外线的稳定性差。
氯氯系阻燃剂：氯化石蜡、四氯双·（：TCBP））、四氯邻苯二甲酸酐：TCP））、环辛烷、氯化聚乙烯等。
特特点：结合能比溴化物大，与羟基自由基反应速度慢，阻燃效果不如溴系阻燃剂，添加量大，且热稳定性差，但价格低廉。
➂无机阻燃剂
阻阻燃机理：主要靠吸热效应起阻燃作用，稳定性好，不析出、不挥发、无毒、不产生腐蚀性气体、价廉、安全性高，兼有阻燃、抑烟和降低有毒气体功能。
金金属氢氧化物：Al(OH)、。Mg(OH)2
特特点：具有阻燃、抑烟及填充功能，阻燃效果差，需大量添加，因而对制品物理性能及机械加工性能有影响，经表面处理和微细化后可得到改善。
金金属氧化物：一般作为阻燃协效剂与卤素、磷阻燃剂等配合使用。
如如氧化ÌSb2O、。Fe2O、。Zn等等。
钼钼化合物：三氧化二钼和钼酸盐，是增ËPV和和含卤热固性聚酯以¼AB的的有效阻燃剂。
钼钼系抑烟阻燃剂：Mo-、。Mo-S、。Mo-Al-Sb-体体系等。
硼硼化合物：硼酸锌、硼酸铵、偏硼酸钡等，硼酸锌可作ÎSb2O的的替代品，与卤系具有协同效应，毒性比其低。
➃含氮阻燃剂：三聚氰胺，大量作为膨胀型涂料或阻燃成分用于聚氨酯泡沫塑料。
五、阻燃新技术
➀结炭技术：凝结相产生结炭以达到阻燃目的。
膨膨胀型阻燃涂料的组成：季戊四醇、聚磷酸铵和三聚氰胺分别作为良好的碳化剂、碳化催化剂、和发泡剂。
➁微胶囊化技术：阻止阻燃剂的迁移，提高阻燃效果、改善稳定性、改变剂型。
➂微粒化：无机阻燃剂微粒化可改善其流动性、加工性，提高阻燃效果等。
➃复配增效：
卤卤系和氮系：在燃烧过程中会产生卤磷化合物及其水合物，这些气相物质具有更大阻燃效果：
卤卤系和无机阻燃剂复配：卤化物和锑氧化Î无无机阻燃剂间的复配：硼酸锌和磷酸Ð公公认：卤－锑；磷－µ
➄消烟技剂
由由于聚合物中加入阻燃剂后，可使发烟量增加，因此消烟成为重要的研究课题。
消消烟剂是能有效地减少发烟量和烟密度的添加剂。
含含钼化合物的消烟阻燃剂是最有效的消烟剂，如钼酸锌。或采用硼酸锌、氢氧化铝等化合物与钼化物进行复配。
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