阻燃剂,赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂,主要是针对高分子材料的阻燃设计的;阻燃剂有多种类型,按使用方法分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。
1、无机阻燃剂
无机阻燃剂的阻燃作用主要是使用大比容填料的蓄热和导热性质,使得材料不易达到分解温度,或者通过阻燃剂受热分解吸热,从而缓解或者终止主体材料的升温过程。其阻燃机理是在受热时释放出结晶水,蒸发,分解并放出水蒸气。
这个反应过程需要吸收大量的燃烧热能,从而大幅降低材料的表面温度,使得高分子材料的热分解和燃烧的概率大幅降低。
2、卤素阻燃剂
卤系阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一,应用较多的卤系阻燃剂是含溴和含氯型阻燃剂。
卤系阻燃剂大多数为有机物,和主体聚合物材料具有良好的相容性,作为阻燃添加剂的卤系阻燃剂不会对聚合物材料本身的物理化学性质造成本质影响,另外,卤系阻燃剂可以满足其添加量很少,但是可以达到极其优异的阻燃效果。
含溴的卤系阻燃剂包括脂肪族、脂环族、芳香族等含溴化合物,常见的有十溴二苯醚、十溴二苯乙烷以及四溴双酚A等,含氯阻燃剂主要为氯化石蜡。
3、经过处理的AI(OH)3阻燃剂
氢氧化铝也称之为三水合氧化铝(ATH),分子式为Al(OH)3,是出现时间最早的无机阻燃剂之一,其可以和多种物质产生协同作用,并且无毒无腐蚀性。
目前氢氧化铝阻燃剂的使用占无机阻燃剂总量的80%以上,被广泛运用于各种聚合物塑料产品中。在聚合物材料中添加氢氧化铝后,可以降低可燃聚合物浓度。
4、磷系阻燃剂
根据磷系阻燃剂的性质和组成,可以分成无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂。
其中无机磷系阻燃剂包括红磷、磷酸铵盐和聚磷酸铵等,有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯等。磷系阻燃剂同样也是一类高效、稳定、使用非常广泛的阻燃剂,其阻燃机理主要为形成隔离膜来达到阻燃效果。
5、硅系阻燃剂
硅系阻燃剂包括无机硅和有机硅,其中无机硅主要包括二氧化硅、硅胶、硅酸盐和滑石粉等,这类阻燃剂常用作填料使用;有机硅阻燃是一种新型的无卤阻燃剂,也是一种成炭抑烟剂,主要指有机硅树脂、聚硅氧烷(硅油、硅树脂、硅橡胶和多种硅氧烷共聚物等)、聚硅烷等,其中发展最为迅速的是聚硅氧烷。