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中图分类号：G211
文献标识码：B文章编号：1008-925X(2012)07-0099-02
【前言】阻燃科学技术是为了适应社会安全生产和生活的需要，预防火灾发生，保护人民生命财产而发展起来的一门科学。阻燃剂是阻燃技术在实际生活中的应用，广泛应用于各类装修材料的阻燃加工中，合理的材料阻燃剂处理成为减少火灾的战略措施之一。1987年美国国家标准局进行了一系列试验，比较了五种典型塑料制品的阻燃试样及未阻燃试样的火灾危险性：试验的结果是阻燃剂有效降低了材料燃烧时的质量损失速度，给发生火灾提供了充分的救援时间，减少了毒气的排放量等。总之，阻燃材料的火灾安全特性在很多方面都明显高于其他未阻燃的材料，为安全生产提供了可靠保障。
摘要:本文通过对1、聚合物的阻燃机理；2、阻燃剂的种类；3、阻燃剂的应用四个方面的介绍，以了解与认识阻燃剂为目的，进而明确阻燃剂在生产中运用的及发展前景。
1概述
阻燃剂又称难燃剂，耐火剂或防火剂，是赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂；阻燃剂目前主要有有机和无机，卤素和非卤。有机是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。主要适用于有阻燃需求的塑料，延迟或防止塑料尤其是高分子类塑料的燃烧。使其点燃时间增长，难以点燃。
随着中国合成材料工业的发展和应用领域的不断拓展，阻燃剂在化学建材、电子电器、交通运输、航天航空、日用家具、室内装饰、衣食住行等各个领域中具有广阔的市场前景。
国内阻燃剂的品种和消费量还是以有机阻燃剂为主，无机阻燃剂生产和消费量还较少，阻燃剂中最常用的卤系阻燃剂虽然具有其他阻燃剂系列无可比拟的高效性，但是它对环境和人的危害是不可忽视的。环保问题是助剂开发和应用商关注的焦点，所以国内外一直在调整阻燃剂的产品结构，加大高效环保型阻燃剂的开发。
2聚合物的燃烧机理
高聚物的燃烧过程是一个剧烈的热氧化过程，这一复杂的过程可分为以下五个阶段：
(1)加热阶段 此阶段是由外部热源产生热量给予聚合物，使聚合物升温。聚合物的升温取决于该物质的理化特性和其与热源的接触面积等因素。(2)分解阶段 当聚合物升温至一定值时，开始发生化学键的断裂，产生可燃气体、固液态产物和不完全燃烧的烟尘粒子等。(3)着火阶段 当分解阶段的可燃气体达到一定的浓度，且温度也达到其燃点与闪点，并有足够的氧或氧化剂存在时，可燃气体被点燃，开始燃烧。(4)燃烧阶段 燃烧释放的能量和活性游离基引起的链锁反应，燃烧自动传播与扩展，火焰愈来愈大。(5)火焰传播阶段 在这一阶段，材料的表面过于暴露，会使火焰传播加快。
3阻燃机理
维持燃烧的三要素是可燃物，热和氧。干扰其中之一，即可抑制燃烧。阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。
3.1卤系阻燃剂的阻燃机理 其主要是通过捕获自由基，抑制气相中的链支化反应而实现的。近代研究指出，卤系阻燃剂还具有凝聚相阻燃作用，一些含卤化合物在高温释放的卤化氢可与凝聚相化合物环化缩合，从而形成保护层，阻止周边材料的氧化裂解。
3.2卤—锑协同效应体系的阻燃机理 高温下三氧化二锑和卤化物分解放出的卤化氢作用生成SbOCL。其产生的表面效应能散射大量热量，使燃烧速度减缓，并且反应中形成的交联聚合物提高了材料的热稳定性。
3.3有机磷系阻燃剂的阻燃机理 此处以凝聚相作用为主。磷化物受热分解生成磷的含氧酸，这些酸对多羟基化合物的脱水使材料炭化，焦炭层起到了阻燃的效果。
3.4氢氧化镁和氢氧化铝的阻燃机理 其主要机理是氢氧化铝(镁)的分解吸热减缓和阻止了燃烧。
3.5硼酸盐的阻燃机理 它是一个多功能阻燃剂，具备前几种阻燃剂的阻燃机理的同时，还具有改善炭层的质量的功效，从而达到阻燃的目的。
4 阻燃剂的种类
4.1卤系阻燃剂 它是全球产量最大的有机阻燃剂之一，主要包括溴系和氯系两大类，常用的有多溴二苯醚、溴代苯酚、四溴双酚类、卤代邻苯二甲酸酐类、双环辛烷、全氯五环癸烷、绿化石蜡、氯化聚乙烯等，它们的阻燃机理相同，其中以溴系阻燃剂为主。而此处我们主要讨论应用最广泛的溴系阻燃剂―十溴二苯醚。
它具有极好的热稳定性，极高的溴含量和纯度，而且制造工艺简单，价格较低工业十溴二苯醚为白色粉末，熔点300—310℃，溴含量83％，密度3.25g每立方厘米。十溴二苯醚可用于聚乙烯、聚丙烯ABS树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯等制品中。如与三氧化二锑并用阻燃效果更佳。多溴二苯醚还有八溴二苯醚、五溴二苯醚等。然而，这种阻燃剂也引发了问题，那就是“二噁英问题”的发现对这类溴系阻燃剂的应用带来了很大冲击。1986年瑞士科学家发现，多苯二苯醚热裂或燃烧时，生成有毒的二恶烷，同年德国的实验也证明了该有毒物质的生成。这一问题引起了全球阻燃界的普遍关注，这就是西方国家所称的“二噁英”问题。德国、荷兰从20世纪90年代起限制多溴二苯醚的应用，也不欢迎其他的溴系阻燃剂。但美国、日本、以色列等国对“二噁英问题”并不那么敏感，他们认为该有害物质产生的特定环境甚少，并不构成对人体和环境的实际威胁。
4.2有机磷系阻燃剂 其中包括磷酸酯类、含卤磷酸酯类膦酯脂类。这类阻燃剂是添加型阻燃剂，其阻燃效果比溴化物要好，它们易与各种有机物混合，且光稳定，价格较低。
4.3膨胀型阻燃剂。 膨胀型阻燃剂是近年来发展极快的一类环保型阻燃剂，它以磷、氮为主要活性组分，不含卤素。一般由酸源、碳源和气源组成。对于不同的聚合物，有时并不需要几种组分同时存在，只需加入其中一种或几种就可以达到目的。近年来，单质膨胀型阻燃剂成为研究热点，但大多数仍处于试验阶段。
以上是主要的三大类阻燃剂，此外还有无机阻燃剂，但他们在实际生产中主要起辅助作用，这里不再赘述。
5阻燃剂的应用
由于聚合物种类不同，用途不同，使用环境各异，因此对阻燃剂有不同的要求。为了保证聚合物既具有优异的物理机械性能，又能达到足够度阻燃级别，阻燃剂必须在基质聚合物中达到均匀的分散，而影响其分散的关键要素是阻燃剂的质量、混合过程、加工设备及配方组成。此外还必须考虑阻燃剂与其它助剂间的相互作用。阻燃剂在大量的塑料制品，橡胶制品均有广泛的应用。
展望未来，塑料无卤阻燃剂的种类以及阻燃剂技术发展提出无卤、高效、低烟、低毒、多功能的新型阻燃剂，是今后发展的方向。目前，德国科学家已研制出了一种新型的无卤，磷系阻燃剂，它在聚丙烯加工下稳定，不迁移，且具有良好的电气性能。实际应用中发现，它有一定的吸潮性，这点对生产不利。
中国的阻燃行业处在一个生产结构重组和转型时期，是随着环保压力增大，一部分阻燃剂会退出历史舞台；另一部分替代品将问世，特别新型绿色环保阻燃剂必将成为今后研究开发的热点，并且随着下游市场需求的增加。中国阻燃剂行业将会迎来一个繁荣发展的时期
参考文献
［1］李振平，石志博，我国增塑剂行业的现状和发展.塑料助剂，2003，
［2］钱伯章，我国塑料助剂发展现状.塑料助剂，2003，(6)：1—12
［3］李建军编著.阻燃剂—性能、制造及应用 .北京：化学工业出版社，
文献标识码：B文章编号：1008-925X(2012)07-0099-02
【前言】阻燃科学技术是为了适应社会安全生产和生活的需要，预防火灾发生，保护人民生命财产而发展起来的一门科学。阻燃剂是阻燃技术在实际生活中的应用，广泛应用于各类装修材料的阻燃加工中，合理的材料阻燃剂处理成为减少火灾的战略措施之一。1987年美国国家标准局进行了一系列试验，比较了五种典型塑料制品的阻燃试样及未阻燃试样的火灾危险性：试验的结果是阻燃剂有效降低了材料燃烧时的质量损失速度，给发生火灾提供了充分的救援时间，减少了毒气的排放量等。总之，阻燃材料的火灾安全特性在很多方面都明显高于其他未阻燃的材料，为安全生产提供了可靠保障。
摘要:本文通过对1、聚合物的阻燃机理；2、阻燃剂的种类；3、阻燃剂的应用四个方面的介绍，以了解与认识阻燃剂为目的，进而明确阻燃剂在生产中运用的及发展前景。
1概述
阻燃剂又称难燃剂，耐火剂或防火剂，是赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂；阻燃剂目前主要有有机和无机，卤素和非卤。有机是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。主要适用于有阻燃需求的塑料，延迟或防止塑料尤其是高分子类塑料的燃烧。使其点燃时间增长，难以点燃。
随着中国合成材料工业的发展和应用领域的不断拓展，阻燃剂在化学建材、电子电器、交通运输、航天航空、日用家具、室内装饰、衣食住行等各个领域中具有广阔的市场前景。
国内阻燃剂的品种和消费量还是以有机阻燃剂为主，无机阻燃剂生产和消费量还较少，阻燃剂中最常用的卤系阻燃剂虽然具有其他阻燃剂系列无可比拟的高效性，但是它对环境和人的危害是不可忽视的。环保问题是助剂开发和应用商关注的焦点，所以国内外一直在调整阻燃剂的产品结构，加大高效环保型阻燃剂的开发。
2聚合物的燃烧机理
高聚物的燃烧过程是一个剧烈的热氧化过程，这一复杂的过程可分为以下五个阶段：
(1)加热阶段 此阶段是由外部热源产生热量给予聚合物，使聚合物升温。聚合物的升温取决于该物质的理化特性和其与热源的接触面积等因素。(2)分解阶段 当聚合物升温至一定值时，开始发生化学键的断裂，产生可燃气体、固液态产物和不完全燃烧的烟尘粒子等。(3)着火阶段 当分解阶段的可燃气体达到一定的浓度，且温度也达到其燃点与闪点，并有足够的氧或氧化剂存在时，可燃气体被点燃，开始燃烧。(4)燃烧阶段 燃烧释放的能量和活性游离基引起的链锁反应，燃烧自动传播与扩展，火焰愈来愈大。(5)火焰传播阶段 在这一阶段，材料的表面过于暴露，会使火焰传播加快。
3阻燃机理
维持燃烧的三要素是可燃物，热和氧。干扰其中之一，即可抑制燃烧。阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。
3.1卤系阻燃剂的阻燃机理 其主要是通过捕获自由基，抑制气相中的链支化反应而实现的。近代研究指出，卤系阻燃剂还具有凝聚相阻燃作用，一些含卤化合物在高温释放的卤化氢可与凝聚相化合物环化缩合，从而形成保护层，阻止周边材料的氧化裂解。
3.2卤—锑协同效应体系的阻燃机理 高温下三氧化二锑和卤化物分解放出的卤化氢作用生成SbOCL。其产生的表面效应能散射大量热量，使燃烧速度减缓，并且反应中形成的交联聚合物提高了材料的热稳定性。
3.3有机磷系阻燃剂的阻燃机理 此处以凝聚相作用为主。磷化物受热分解生成磷的含氧酸，这些酸对多羟基化合物的脱水使材料炭化，焦炭层起到了阻燃的效果。
3.4氢氧化镁和氢氧化铝的阻燃机理 其主要机理是氢氧化铝(镁)的分解吸热减缓和阻止了燃烧。
3.5硼酸盐的阻燃机理 它是一个多功能阻燃剂，具备前几种阻燃剂的阻燃机理的同时，还具有改善炭层的质量的功效，从而达到阻燃的目的。
4 阻燃剂的种类
4.1卤系阻燃剂 它是全球产量最大的有机阻燃剂之一，主要包括溴系和氯系两大类，常用的有多溴二苯醚、溴代苯酚、四溴双酚类、卤代邻苯二甲酸酐类、双环辛烷、全氯五环癸烷、绿化石蜡、氯化聚乙烯等，它们的阻燃机理相同，其中以溴系阻燃剂为主。而此处我们主要讨论应用最广泛的溴系阻燃剂―十溴二苯醚。
它具有极好的热稳定性，极高的溴含量和纯度，而且制造工艺简单，价格较低工业十溴二苯醚为白色粉末，熔点300—310℃，溴含量83％，密度3.25g每立方厘米。十溴二苯醚可用于聚乙烯、聚丙烯ABS树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯等制品中。如与三氧化二锑并用阻燃效果更佳。多溴二苯醚还有八溴二苯醚、五溴二苯醚等。然而，这种阻燃剂也引发了问题，那就是“二噁英问题”的发现对这类溴系阻燃剂的应用带来了很大冲击。1986年瑞士科学家发现，多苯二苯醚热裂或燃烧时，生成有毒的二恶烷，同年德国的实验也证明了该有毒物质的生成。这一问题引起了全球阻燃界的普遍关注，这就是西方国家所称的“二噁英”问题。德国、荷兰从20世纪90年代起限制多溴二苯醚的应用，也不欢迎其他的溴系阻燃剂。但美国、日本、以色列等国对“二噁英问题”并不那么敏感，他们认为该有害物质产生的特定环境甚少，并不构成对人体和环境的实际威胁。
4.2有机磷系阻燃剂 其中包括磷酸酯类、含卤磷酸酯类膦酯脂类。这类阻燃剂是添加型阻燃剂，其阻燃效果比溴化物要好，它们易与各种有机物混合，且光稳定，价格较低。
4.3膨胀型阻燃剂。 膨胀型阻燃剂是近年来发展极快的一类环保型阻燃剂，它以磷、氮为主要活性组分，不含卤素。一般由酸源、碳源和气源组成。对于不同的聚合物，有时并不需要几种组分同时存在，只需加入其中一种或几种就可以达到目的。近年来，单质膨胀型阻燃剂成为研究热点，但大多数仍处于试验阶段。
以上是主要的三大类阻燃剂，此外还有无机阻燃剂，但他们在实际生产中主要起辅助作用，这里不再赘述。
5阻燃剂的应用
由于聚合物种类不同，用途不同，使用环境各异，因此对阻燃剂有不同的要求。为了保证聚合物既具有优异的物理机械性能，又能达到足够度阻燃级别，阻燃剂必须在基质聚合物中达到均匀的分散，而影响其分散的关键要素是阻燃剂的质量、混合过程、加工设备及配方组成。此外还必须考虑阻燃剂与其它助剂间的相互作用。阻燃剂在大量的塑料制品，橡胶制品均有广泛的应用。
展望未来，塑料无卤阻燃剂的种类以及阻燃剂技术发展提出无卤、高效、低烟、低毒、多功能的新型阻燃剂，是今后发展的方向。目前，德国科学家已研制出了一种新型的无卤，磷系阻燃剂，它在聚丙烯加工下稳定，不迁移，且具有良好的电气性能。实际应用中发现，它有一定的吸潮性，这点对生产不利。
中国的阻燃行业处在一个生产结构重组和转型时期，是随着环保压力增大，一部分阻燃剂会退出历史舞台；另一部分替代品将问世，特别新型绿色环保阻燃剂必将成为今后研究开发的热点，并且随着下游市场需求的增加。中国阻燃剂行业将会迎来一个繁荣发展的时期
参考文献
［1］李振平，石志博，我国增塑剂行业的现状和发展.塑料助剂，2003，
［2］钱伯章，我国塑料助剂发展现状.塑料助剂，2003，(6)：1—12
［3］李建军编著.阻燃剂—性能、制造及应用 .北京：化学工业出版社，