阻燃剂阻燃机理的探讨VIP免费

收稿日期：2009-06-29作者简介：杨丽（1980-），男，博士研究生，主要研究领域为环境化学与污染防治。张宝贵（1946-），男，博士生导师，教授，主要研究领域为环境化学与污染防治。阻燃剂阻燃机理的探讨杨丽，周逸潇，韩新宇，毕成良，张宝贵（南开大学环境科学与工程学院，天津300071）摘要：本文介绍了一般阻燃剂主要通过吸热冷却、气相稀释、形成隔热层和终止自由基链反应等途径，来实现对材料的阻燃。同时也相应的阐述了无机阻燃剂、有机阻燃剂以及膨胀型阻燃剂的阻燃特性及机理。关键词：阻燃机理；气相稀释；阻燃剂；自由基doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2010.01.001中图分类号：TQ314文献标志码：A文章编号：1008－1267（2010）01-0001－04第24卷第1期2010年1月Vol．24No．1Jan.2010天津化工TianjinChemicalIndustry·专论与综述·DiscussiononthemechanismofflameretardantsYANGLi,ZHOUYi-xiao,HANXin-yu,BICheng-liang,ZHANGBao-gui(ThecollegeofEnvironmentalScience＆Engineering,NankaiUniversity,Tianjin300071)Abstract:Thepaperintroducedthatcombustionofpolymermaterialswasretardedbyanendothermicandcoolingprocess,agasphasediluted,formingheatinsulationlayerandterminationoffreeradicalchainreactionwhenflameretardantwasaddedintopolymermaterials.Themechanismofflameretardantswasreviewtoo,includinginorganicflameretardant,organicflameretardantandintumescentflameretardant.Keywords:mechanismofflameretardants;agasphasediluted;flameretardants;freeradical高分子这类材料绝大部分可燃、易燃，极易引起火灾，所以各国在大规模生产塑料、橡胶和纺织品的同时，普遍重视阻燃材料的应用。随着现代科技的进步以及世界范围内对安全和环境保护的重视，人们对材料阻燃性能的要求也愈来愈高，这促使了阻燃剂的研制、生产及应用与推广等方面的迅速发展，阻燃剂的品种也日趋增多、产量急剧增加[1]。美国著名的经济市场研究公司Freedonia集团日前发布预测报告指出，2006年到2011年的5年内，世界对阻燃剂的年需求量预计以4.7%的速率增长，其中，亚太地区、北美、西欧这一市场将分别以7.3%、3.2%和2.2%的年率增长，而中国将占亚太地区的大多数[2]。由此可见，阻燃剂总体市场前景较好。1阻燃剂的分类及其特点目前，阻燃剂种类较多，根据不同的划分标准可将阻燃剂分为以下几类：（1）按所含阻燃元素可将阻燃剂分为卤系、磷系、氮系、硫系、磷-卤系、磷-氮系、硅系、锑系、硼系和铝镁系等几类阻燃剂[3]，其中卤系阻燃剂是目前世界上产量最大的阻燃剂之一，具有添加量少、阻燃效果显著的特点，从而在阻燃领域占有重要地位。（2）按阻燃剂组分的不同可将阻燃剂分为无机盐类阻燃剂、有机阻燃剂和有机、无机混合阻燃剂三种；其中无机阻燃剂是一种无卤阻燃剂，具有安全性高、抑烟、无毒、价廉等优点，主要包括无机水和金属化合物、锑系阻燃剂、硅系阻燃剂、无机磷系阻燃剂和可膨胀石墨等；有机阻燃主要包括卤素阻燃剂、磷系阻燃剂，该类阻燃剂因阻燃元素不同而具有不同的特性。（3）按阻燃剂的使用方法和聚合物中的存在形态，则可分为添加型和反应型两大类，其中添加型以无机阻燃剂为主，反应型主要是有机阻燃剂。2阻燃剂阻燃的基本原理燃烧反应一般有可燃物、氧气及一定温度三要素，且缺一不可。阻燃剂的作用机理应在材料燃烧2010年1月天津化工时抑制一种或一种以上要素的产生，达到阻止或减缓燃烧的目的。每一种阻燃剂具体的阻燃机理是不同的，但阻燃的基本原理大致是相同的，减少热分解过程中可燃性气体的生成和阻碍气体燃烧过程中的基本反应，吸收燃烧域中的热量，稀释和隔离空气，对阻止燃烧也有一定作用。阻燃剂的阻燃包括以下几个主要过程。2.1吸热冷却有些阻燃剂在加热过程中，其含有阻燃元素的化合物会发生吸热脱水、相变、分解以及其他吸热反应，降低聚合物表面和燃烧区域的温度，从而减慢高聚物的热分解速度来起到阻燃作用。2.2气相稀释材料在燃烧过程中，会产生大量的可燃性气体，如：一氧化碳。阻燃剂的存在，能产生大量的不可燃气体，有效的稀释可燃...