无卤阻燃剂的种类有哪些?

发布时间:2022-04-21

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卤系阻燃剂虽可以很大程度上降低材料的燃烧,但会释放毒害气体。因此无卤阻燃剂的无毒、低烟及其高效的阻燃效果令其备受关注,成为阻燃剂开发新的方向,无卤阻燃剂主要包括磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂、无机金属阻燃剂以及生物基阻燃剂。

无卤阻燃剂

1、磷系阻燃剂

磷系阻燃剂可分为两种:无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂。无机磷系阻燃剂主要有聚磷酸铵、红磷和三聚氰胺盐等,有机磷系主要有磷酸酯类阻燃剂、磷腈类和磷杂菲化合物等,而对于磷系阻燃剂来说对其改性和复配阻燃是其工作的重点。

磷系阻燃剂的阻燃机理主要是凝聚相阻燃和气相阻燃,具体过程是在材料燃烧时通过磷系化合物的热分解,并且产生水气,磷酸、偏磷酸和PO·等活性自由基,能够有效的降低燃烧周围的温度,产生的水蒸气或一些惰性气体还能稀释周围的助燃和有毒气体;产生的磷酸和偏磷酸能够附着在材料的表面,起到阻隔的作用,同时还可以作为酸源来促进成炭;活性游离基还能够阻断气相中的燃烧链式反应从而阻止燃烧。

2、膨胀型阻燃剂

膨胀型阻燃剂是一种以氮、磷为主要组成的复合阻燃剂,该类阻燃剂在受热时发泡膨胀,故称为膨胀型阻燃剂。其阻燃机理主要是凝聚相阻燃,膨胀型阻燃剂主要是由酸源、气源、炭源三部分构成。材料在燃烧时会在三源的作用下产生一层厚厚的炭质泡沫层,从而阻隔热和氧气,还能达到抑烟和抗熔滴的效果。能有效的保护长时间暴露在火焰中的聚合物。目前已应用于聚苯烯、环氧树脂、ABS等多种材料中。

3、硅系阻燃剂

由于Si-O-Si的结构稳定,而且硅系阻燃剂在燃烧时的低毒性、防滴落、促进成炭及抑烟性和高效的阻燃性都足以使硅系阻燃剂在未来的阻燃剂的发展中占有一席之地。硅系阻燃剂主要通过凝聚相的阻燃机理形成隔离层阻止热交换和与易燃气体的接触,同时可促进成炭量。

4、无机金属阻燃剂

无机金属阻燃剂主要有Mg(OH)2、Al(OH)3、水滑石等。无机金属阻燃剂主要通过燃烧时吸收大量的热从而降低燃烧物周围温度,同时产生水气,同时生成的产物附着在材料表面起到隔离的作用,从而达到阻燃效果。可以用于PE和PA66的阻燃。

5、生物基阻燃剂

由于现在对环境的保护和资源的可循环性的要求,生物基阻燃剂的可降解、无毒等绿色可循环的优势必将成为将来阻燃剂研究的热点。

将不同的磷基团引入植物油主链中制备出磷酸化亚麻籽油(PLO)和磷酸化下游玉米油(PCO)为原料制备的生物基阻燃剂(FR)对PBT进行阻燃处理,由于合成的PLO和PCO含有较高的游离脂肪酸,在点火过程中发生了酸酯交换反应,形成低聚物,混合物立即滴下,带走了所有的热量以防止起火。可以将PBT的UL-94的阻燃等级从无等级改善为V-0级别。

以上就是小编介绍的五个无卤阻燃剂的种类,希望对大家有所帮助。