防火材料专用膨胀型阻燃剂LFire
LFire是一种新颖的膨胀型阻燃剂，不含磷氮，不含卤素，白色无味，不溶于水，在250-500℃范围内能膨胀25-50倍，具有很强的抑烟能力，因而它是真正环保的膨胀型阻燃剂，符合国际最新最严格的环保标准要求。
LFire在水体系中具有良好的分散性和稳定性，以及很小的增稠效应，故而非常适合于水分散体系高分子的阻燃。添加LFire的材料还可以随意配色，最大限度保留了产品设计自由度。
LFire的D50粒径可以是20-1000目，可以用于设计制造不同类型的防火材料:
膨胀型水性防火涂料—添加LFire可以获得良好的储存稳定性、施工便利性，有效降低防火涂层厚度。适应的防火涂料品种包括：钢结构防火涂料、隧道防火涂料、电缆防火涂料。
膨胀型防火密封胶—配合添加超细白炭黑容易制得批刮性良好的膨胀型防火密封胶产品。LFire既适合水性体系，也适合硅酮和聚氨酯体系。
膨胀型阻火模块—Lfire用粘结剂模压成型，或者直接添加到聚氨酯泡沫、酚醛树脂泡沫、三聚氰胺树脂泡沫中成型可以制得膨胀型阻火模块。
膨胀型木材防火漆—Lfire添加到各种木器漆体系，可以方便地获得膨胀型木材专用防火漆。
膨胀型有机防火堵料—Lfire添加到各种体系的有机防火堵料中可以轻松获得膨胀型有机防火堵料，显著提高耐火极限。
膨胀型防火胶带—Lfire添加到PVC等弹性体中挤出成型可以获得膨胀阻燃性能和抗电弧性优异的防火胶带。
LFire来自成都杰宝力环保技术有限公司，是中国首创的产品。
膨胀型阻燃剂的制备及应用 来源:中国化工信息网 2007年11月14日 由于环保等各方面的压力，阻燃剂的无卤化进程步伐越来越快。膨胀型阻燃剂被认为是很有希望的途径之一，目前正受到越来越多的关注。膨胀型阻燃剂是由酸源、气源和结炭源所组成，酸源是含阻燃元素磷化合物受热氧化生成磷酸、偏磷酸，最后生成不挥发的且稳定的聚偏磷酸，覆于燃烧物表面起着隔热、隔氧阻止燃烧，因此酸源起着重要的作用。气源以含氮化合物受热分解生成难燃的气 体N 2、NH 3 、H 2 O等，使受热物表面周围空气稀释，因此气源的选择也十分重要。 结炭源是在材料受热时快速降解炭化形成致密的炭化层，目前公认季戊四醇是极好的结炭源。作者以含磷量极高的甲基磷酸二甲酯(简称DMMP)(Ⅰ)作为酸源，三聚氰胺三聚氰酸盐(Ⅱ)为气源、季戊四醇(Ⅲ)为结炭源制备了膨胀型阻燃剂，当Ⅰ：Ⅱ：Ⅲ=5.0：2.5：0.83时，对不饱和聚酯树脂具有极好的阻燃作用，添加15%时能使不饱和聚酯树脂的氧指数达到28.5，燃烧残余物为松散的黑色物质，说明具有结炭作用。 1 试验部分 1.1 主要仪器与试剂 Nicolet 170SX FT-IR红外光谱仪，ARC400型核磁共振分析仪，HC-2型氧指数测定仪。磷含量采用燃烧、磷钼酸铵沉淀法测定。 三聚氰胺，工业品；三聚氰酸，工业品；不饱和聚酯树脂，工业品；季戊四醇，工业品；亚磷酸三甲酯，工业品。 1.2 试验内容 1.2.1 阻燃剂DMMP(Ⅰ)的合成 向装有带干燥管的回流冷凝管、温度计和电动搅拌的反应瓶中加入500.0g 亚磷酸三甲酯，催化剂NPSM20.0g，开动搅拌，缓慢加热到回流温度(105-110℃)，当回流明显减慢时，继续加热使反应体系始终保持回流状态，当内温达到160℃且无回流现象时，即为反应终点。将反应装置改为减压蒸馏装置，收集95-97℃/0.092MPa馏分，得无色透明产品485.0g。 1.2.2 三聚氰胺三聚氰酸盐(Ⅱ)的制备 将64.5g三聚氰酸溶于90℃的热水中，分批加入63.0g三聚氰胺，90℃搅拌反应2.5h，pH值7左右时，冷却到室温，过滤，滤饼用热水洗涤，抽干，60℃真空干燥。 1.2.3 膨胀型阻燃剂配制及应用 将三聚氰酸三聚氰胺盐(Ⅱ)和阻燃剂DMMP(Ⅰ)不同比例复配，以15%的比例加入不饱和聚酯树脂中，加入促进剂和引发剂，制成10cm×5cm×3mm阻燃不饱和聚酯树脂板片，按GB460-80规定，用HC-2型氧指数测定仪测定氧指数。根据阻燃不饱和聚酯树脂的氧指数值找出(Ⅱ)和(Ⅰ)的最佳配比，然后在(Ⅱ)和(Ⅰ)的最佳配比物中加入不同比例的季戊四醇(Ⅲ)，仍以15%的比例加入不饱和聚酯树脂中，测定阻燃不饱和聚酯树脂的氧指数。 2 结果与讨论 2.1 阻燃剂DMMP(Ⅰ)的制备 亚磷酸三甲酯在催化剂作用下发生arbuzov重排反应，得到阻燃剂DMMP，反应原理为： Cat-CH 3+P(OCH 3 ) 3 →CH 3 P+(OCH 3 ) 3 Cat-→(异构化)CH 3 P(O)(OCH 3 ) 2 +Cat-CH 3
高分子阻燃剂溴化聚苯乙烯 关键词：溴系阻燃剂溴化聚苯乙烯十溴联苯醚 摘要：本文主要介绍了阻燃剂的发展历史，溴系阻燃剂阻燃机理。溴化聚苯乙烯的优缺点，氯化溴法制备溴化聚苯乙烯，以及溴化聚苯乙烯发展趋势。 This paper describes the history of the development of flame retardants, brominated flame retardant mechanism.Advantages and disadvantages of brominated polystyrene,brominated polystyrene prepared by bromine chloride and brominated polystyrene trends 溴化聚苯乙烯研究及发展背景 高分子材料通常都是可燃物和易燃物，阻燃剂就是一种用于阻止高分子材料燃烧的化学物质。20世纪50年代起，高分子材料迅猛发展，合成材料越来越多地应用于社会生活的各个方面。但是，由于使用高分子材料而导致的火灾也日益频繁。发达国家从60年代起便开始研究高分子材料的阻燃技术，开发阻燃高分子材料。经过近半个世纪的发展，阻燃剂己经发展成为具有几百个品种的大家族。常用的塑料阻燃剂分为：卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和无机阻燃剂。其中卤系阻燃剂又可以分为氯系阻燃剂和溴系阻燃剂。 溴系阻燃剂是目前世界上产量最大、用量最大的阻燃剂。从上世纪70年代初至80年代初的10年问，溴系阻燃剂经历了一个蓬勃发展的时期，不但产能急剧的扩大，而且阻燃剂的品种也不断的增加。溴系阻燃剂之所以受到人们如此青睐是因为它的阻燃效率高、价格适中，其较高性价比的优势是其他品种阻燃剂难以匹敌的。工业生产的溴系阻燃剂可分为添加型和反应型两大类，因为后者使用简便，所以高分子材料的阻燃处理一般都选用添加型阻燃剂。最为常见的添加型溴系阻燃剂有：十溴联苯醚(DBDp0)、十溴二苯基乙烷(EBPBD)、溴化聚苯乙烯(BPS)、八溴醚(BDDP)、溴化环氧树脂(BEP)、六溴环十二烷(HBCD)、六溴苯等，其中十溴联苯醚(DBDPO)的用量最大。我国既是十溴联苯醚的生产大国，又是十溴联苯醚的消费大国。 溴系阻燃剂的阻燃作用机理主要是溴系阻燃剂受热分解生成HBr，而HBr能捕获传递燃烧链式反应的活性自由基(如OH．、O．、H·)，生成活性较低的溴自由基，致使燃烧减缓或中止。此外，HBr为密度大的气体，并且难燃，它不仅能稀释空气中的氧，同时还能覆盖于材料表面，隔绝空气，致使材料的燃烧速度降低或自熄。 多溴联苯(PBB)和多溴联苯醚(PBDE)类阻燃剂在受热分解时有产生有毒的、致癌的、难降解的多溴代苯并二噁英(PBDD)和多溴代二苯并呋喃(PBDF)的可能，尤其是焚烧含有这类阻燃剂的高分子制品垃圾时，如果焚烧不完全，可能会产生大量的PBDD和PBDF，造成环境污染。 为了更好的保护环境，提高产品竞争力，适应环保法规的要求，大多数阻燃高分子材料生产厂商都面临一个同样紧迫的问题——寻找和开发符合新法规的、环境友好的新型阻燃剂。溴化聚苯乙烯应运而生。 十溴联苯醚 结构式
十溴二苯乙烷TDE 英文名称：2,2',3,3',4,4',5,5',6,6'-Decabromobibenzyl [1] 英文别名：DBDPE;1,2-Bis(2,3,4,5,6-pentabromophenyl)ethane CAS号：84852-53-9 分子式：C14H4Br10 分子量：971.22 熔点:~345℃. 沸点：~676.2℃. 新型溴系添加型阻燃剂（改性塑料行业必须用到的） 密封阴凉干燥保存 十溴二苯乙烷是一种使用范围广泛的广谱添加型阻燃剂，其溴含量高，热稳定性好，抗紫外线性能佳，较其他溴系阻燃剂的渗出性低；特别适用于生产电脑、传真机、电话机、复印机、家电等的高档材料的阻燃。 十溴二苯乙烷热裂解或燃烧时不产生有毒的多溴代二苯并二恶烷 （DBDO ）及多溴代二苯并呋湳（DBDF ），用它阻燃的材料完全符合欧洲关于二恶英条例的要求，对环境不造成危害。二恶英(Dioxin)，又称二氧杂芑(qǐ)，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，二恶英实际上是二恶英类（Dioxins）一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物。二恶英包括210种化合物，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，对人体危害严重。 十溴二苯乙烷无任何毒性，也不会对生物产生任何致畸性，对水生物如鱼等无副作用，可以说符合环保的要求。 十溴二苯乙烷在使用的体系中相当稳定，用它阻燃的热塑性塑料可以循环使用。 十溴二苯乙烷对阻燃材料性能的不利影响较传统阻燃剂十溴二苯醚小，且耐光性能好，渗出性低。 项目规格项目规格
通过在合成树脂或塑料中，加入一定比例的某种阻燃剂，便可大大提高塑料制品的阻燃性能。所谓阻燃剂是一类能阻止塑料等高分子材料被引燃或抑制火焰扩散的塑料助剂。阻燃技术的目的是使可燃材料具有阻燃抗燃的性能，在一定条件下使塑料不容易燃烧或者能够自熄的过程。 塑料阻燃剂的阻燃原理： 1、产生一种能窒熄火焰的气体。例如三氧化二锑，它在PVC中遇到因燃烧产生HCL时能与之反应生成一种窒熄性气体，即锑的氮氧化物，从而起到阻燃的效果。 2、吸收燃烧时产生的热量，起冷却、减慢燃烧速率的作用。例如氢氧化铝，它分子中所含化学结合水的比例高达34%，这种结合水在大多数塑料的加工温度下保持稳定，但超过200℃时开始分解，释放出水蒸汽。而且每分解一克分子氢氧化铝，要吸收36千卡热量。 3、提供一层与氧气隔绝的隔离层，因隔绝了氧气而自熄，如磷酸酯类阻燃剂燃烧时生成的磷化物即是隔氧的隔离层。 4、生成可与塑料起反应的游离基，它们与塑料的反应产物能起阻燃作用。 阻燃剂的种类 阻燃剂种类繁多，可分为﹕有机阻燃剂和无机阻燃剂。具代表性的阻燃剂是氯系、溴系、磷系及氢氧化铝、氢氧化镁等。 有机阻燃剂 有机阻燃剂，主要有三大类： 一是氯系阻燃剂：以含氯量较高的氯化石蜡如氯蜡－52和氯蜡－40。目前氯系阻燃剂正朝着无污染、高纯度、高热稳定性、高含氯量方向发展，其代表产品是氯蜡－70。氯化石蜡主要用于聚氯乙烯制品的阻燃。 二是溴系阻燃剂：大多在200℃～300℃下分解，分解时通过捕捉高分子材料在降解反应生成的自由基，延缓或终止燃烧的链反应，释放出的HBr是一种难燃气体，可以覆盖在材料的表面，起到阻隔表面可燃气体的作用。溴系阻燃剂的适用范围广泛，是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一，主要产品有十溴二苯醚、四溴双酚A、五溴甲苯和六溴环十二烷等。
收稿日期：75 2011-03-01 高分子材料无卤阻燃剂的研究现状 Research Status on Non-halogen Flame Retardants of Polymers Wpm/4:!Op/7!)Tvn/341* Kvof!!!3122 黄 辉，曹家胜 Huang Hui, Cao Jiasheng - 公安部上海消防研究所，上海 200032 - Shanghai Fire Research Institute of Ministry of Public Security, Shanghai 200032, China 摘 要 : 综述了高分子材料无卤阻燃剂的种类和阻燃机理，重点介绍了无机物阻燃剂、无卤膨胀型阻燃剂、有机硅阻燃剂等无卤阻燃剂的开发和在高分子材料中的应用研究现状，并对无卤阻燃剂的发展方向进行了展望。Abstract : Types and mechanisms of polymer non-halogen flame retardants were reviewed. Research status and applications of non-halogen flame retardants in polymers, such as inorganic flame retardants, non-halogen intumescent flame retardants and organic silicon flame retardants, were introduced mainly. In addition, development trends of non-halogen flame retardants were prospected. 关键词 : 无卤阻燃剂；阻燃机理；研究现状 Key words : Non-halogen flame retardant; Flame retardant mechanism; Research status 文章编号：1005-3360（2011）06-0075-05 高分子材料品种越来越多，而常见的高分子材料基本上都是易燃的，因此阻燃技术受到全球性的关注，日益严格的防火安全标准和塑料产量的快速增长，使近年来全球阻燃剂的用量及销售市场一直呈增长的趋势。 目前，含卤阻燃剂（特别是溴系阻燃剂）被广泛用于高分子阻燃材料，并起到了较好的阻燃作用。然而人们对火灾现场深入研究后得出结论：虽然含卤阻燃剂的阻燃效果好，且添加量少，但是采用含卤阻燃剂的高分子材料在燃烧过程中会产生大量的有毒且具有腐蚀性的气体和烟雾，使人窒息而死，其危害性比大火本身更为严重。无卤阻燃剂具有环保、安全、抑烟、无毒和价廉等优点，因此，无卤阻燃剂的开发已经成为当前阻燃剂研究领域的热点[1-3]。在现有工业技术的条件下， 无卤阻燃剂主要以无机阻燃剂、无卤膨胀型阻燃剂和有机硅阻燃剂为主。这3类阻燃剂燃烧时不发烟，不产生腐蚀性气体，被称为“绿色”阻燃剂。 1 无机阻燃剂 无机阻燃剂具有稳定性好，低毒或无毒，贮存 过程中不挥发、不析出，原料来源丰富，价格低廉等优点，兼具阻燃、填充双重功能，并对环境非常友好，是一类很有前途的阻燃剂，目前受到高度重视和普遍应用，成为阻燃市场的主流。无机阻燃剂主要包括氢氧化铝、氢氧化镁、无机磷系等。 1.1 金属水合物 在高分子材料阻燃的长期研究中，人们发现适合作为无卤阻燃剂的金属水合物以氢氧化铝（A1(OH)3） 和氢氧化镁（Mg(OH)2）为主，这是因为A1(OH)3和Mg(OH)2具有填充、 阻燃及抑制发烟三重功能。当其受热分解释放出结晶水，吸收大量的热量，产生的水蒸气降低了可燃性气体的浓度，并使材料与空气隔绝；同时生成的耐热金属氧化物（三氧化二铝和氧化镁）还会催化聚合物的热氧交联反应，在聚合物表面形成一层炭化膜，其会减弱材料燃烧时的传热、传质效应，从而不仅起到阻止燃烧的作用，还起到了消烟的作用。A1(OH)3分解温度范围为235~350℃，吸热量为968 J/g ，由于其分解温度较低，因此作为阻燃剂通常只适用于加工温度较低的高分子材料。与A1(OH)3相比，Mg(OH)2具有更好的热稳定性，更高的促进基材成炭和更好 助剂 文献标识码 : A 中图分类号 : TQ314.24
膨胀型阻燃剂是近年来开发的以磷、氮为主要组成的阻燃剂，含这类阻燃剂受热时表面能形成一层致密泡沫炭层起到隔热、隔氧、抑烟又能防止熔滴；具有良好的阻燃性能。我国自1992年就开始有研究成功的报告，至今有多个研究单位从事这方面的开发，但仍未见工业规模的生产报道。一直没有达到规模生产的原因可能有两个：一是产品中留有尚未反应的无机酸反映在阻燃制品表面有吸潮现象；另外一个就是膨胀型阻燃剂是一些大分子化合物合成；其最后一步是固相反应，它的传质、传热过程太复杂而至今工业化有一定困难。最后关于无机阻燃剂需要说明的是历来有人将三氧化二锑归于这一类，但严格来讲三氧化二锑本身不是阻燃剂，它只是与卤素类阻燃剂合用的协效剂。氢氧化铝、氢氧化镁是无机阻燃剂中的主力军，尤其当某些领域内提倡无卤阻燃时，它们就会成为第一选择。由于无机阻燃剂需要添加的量很大，在某些特殊的情况下会超过高聚物本身的量，因此势必对高聚物的物理机械性能产生非常大的影响这就要求对无机阻燃剂作出处理即微粒化、表面活化。微粒化的目的是让它们在高聚物中分散均匀在体相中处处起到阻燃作用。实验证明要达到同一阻燃标准，微粒化可适当减少用量。另外表面活化就是为了使无机阻燃剂与高聚物之间相容性好这样可以减轻由于大量无机阻燃剂加入而使高聚物本身机械强度的下降。最近有些文章谈及无机纳米粒子的阻燃优越性。我们的工作经验认为这些纳米粒子的添加或许对改善机械强度有好处但对阻燃性能不会有太大影响。因为无机阻燃剂阻燃机理是通过受热分解释放水蒸气来降低体系温度同时水蒸气又稀释了可燃性气体来达到阻燃效果它是以水蒸气的量来决定它的阻燃效果因此与阻燃剂的量有关与阻燃剂是否纳米粒子无关一般来讲无机阻燃剂的粒径分布在之间已足矣。
阻燃高分子材料的发展 摘要： In today's rapid development of high performance material, the flame retardant materials research has been paid more and more attention, all kinds of novel flame retardant emerge as the times require, polymer flame retardant agent is one 's class. As a result of polymer flame retardant has the advantages of convenient use, good flame retardant effect, low smoke, low toxicity, solubility, good dispersion, with engineering plastics blends easily with itself, the high heat resistance, chemical resistance properties, therefore has the flame retardant effect. And the composite effect. Only on the base of plastic mechanical properties and processing properties of impact is very small, for some of the basic physical and mechanical properties of plastics and processing performance can be improved. Because of low molecular polymer flame retardant and flame retardant has many advantages, so that the domestic and international research more and more people. 在高性能材料发展迅猛的今天，关于阻燃材料的研究越来越受到人们的重视，各类新型的阻燃剂应运而生，高分子阻燃剂就是其中的一太类。 由于高分子阻燃剂使用方便，阻燃效果好，低烟低毒，相溶性，分散性好，同工程塑料共混容易，加之本身耐热温度高，耐化学药品性能好，因此既具有阻燃的作用．又有共混复合的效果。不仅对基体塑料的物理机械性能和加工性能影响很小，对于一些基本塑料的物理机械性能和加工性能还能有所改善。由于高分子阻燃剂与低分子阻燃剂相比具有许多优越性，以致于国内外在这方面研究的人越来越多。 正文： 一、高分子材料的燃烧、阻燃机理以及制备 高分子材料在空气中受热时，会分解生成挥发性可燃物，当可燃物浓度和体系温度足够高时，即可燃烧。所以高分子材料的燃烧可分为热氧降解和燃烧两个过程，涉及传热、高分子材料在凝聚相的热氧降解、分解产物在固相及气相中的扩散、与空气混合形成氧化反应场及气相中的链式燃烧反应等一系列环节。当高分子材料受热的热源热量能够使高分子材料分解，且分解产生的可燃物达到一定浓度，同时体系被加热到点燃温度后，燃烧才能发生。而己被点燃的高分子材料在点燃源稳定后能否继续燃烧则取决于燃烧过程的热量平衡。当供给燃烧产生的热量等于或大于燃烧过程各阶段所需的总热量时，高分子材料燃烧才能继续，否则将中止或熄灭。从高分子材料的燃烧机理可看出，阻燃作用的本质是通过减缓或阻止其中一个或几个要素实现的。其中包括六个方面:提高材料热稳定性、捕捉游离基、形成非可燃性保护膜、吸收热量、形成重质气体隔离层、稀释氧气和可燃性气体。目前常采用的阻燃剂行为主要是通过冷却、稀释、形成隔离膜的物理途径和终止自由基的化学途径来实现。一般阻燃机理分为气相阻燃机理、凝聚
阻燃剂分类及各类典型介绍
阻燃剂分类及各类典型介绍 阻燃剂分类及各类典型介绍 一、目前常用的阻燃剂按不同的分类方法可以分成3大类，具体分类如下：二、各类典型的阻燃剂1、氯系阻燃剂 近来，氯系阻燃剂已部分为溴系阻燃剂取代，氯系在整个阻燃剂的消耗量中有所下降。A、氯化石蜡 (C20H24CI18?C24H29CI21 ) 含氯量50%的主要用作PVC塑料的辅助增塑剂；含氯量70%的主要用作阻燃剂。 B、氯化聚乙烯 一类含氯35%-40%，另一类含氯68%，无毒。可用于聚烯烃，ABS树脂等。 它本身是聚合材料，因此作为阻燃剂使用时和树脂体系相容性好，不
影响塑料的物理机械性能，耐久性良好。 2、溴系阻燃剂 A、四溴双酚A 性质：灰白色粉末。熔点180-184C,沸点316C (分解)。用途：广泛用作反应型阻燃剂以制造含溴环氧树脂和含溴聚碳酸酯以及作为中间体合成其他复杂的阻燃剂，也作为添加 型阻燃剂用于ABS、HIPS、不饱和聚酯、硬质聚氨酯泡沫塑料、胶黏剂以及涂料等。既可作添加型阻燃剂，又可作为 反应型阻燃剂。 关注艾邦高分子，回复“阻燃”查看更多文章 B、十溴二苯醚 性质：白色微细粉末，溶点为304-309 C,溴含量大约83.3% , 几乎不溶于所有溶剂，5%热量失重时温度大于320 °C,热稳定性好。 用途：添加型阻燃剂，用途广泛；可用于PE、PP、ABS树 脂、环氧树脂、PBT树脂、硅橡胶、三元乙橡胶及PET、 PA6等材料的阻燃剂。其与Sb2O3并用阻燃效果更佳。缺点是耐侯性差，容易黄变。 3、磷系阻燃剂
磷系阻燃剂包括无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂。 A、无机磷系阻燃剂 红磷、聚磷酸铵（APP）、磷酸铵盐、磷酸盐及聚磷酸盐等。阻燃机理：燃烧时生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等，覆盖于树脂表面，可促进塑料表面炭化成炭膜；聚偏磷酸则呈黏稠状液态覆盖于塑料表面。这种固态或液态膜能阻止自由基逸出，又能隔绝氧气。 磷系与氮系及金属氢氧化物等阻燃剂都有协同作用，并用可产生协同阻燃和消烟效果。 无机磷系阻燃剂的耐水性差，与聚烯烃的相容性差，致使制 品的力学性能下降，所以在聚烯烃中用量少。①、红磷红色至紫红色粉末，因仅含有磷元素，所以比其他磷化物阻燃效率高。如7.5%红磷填充PA的氧指数可达35%，而加入15%磷酸酯阻燃剂的PA氧指数仅为28%。 红磷的缺点为与树脂的相容性差、易吸湿、颜色太深。红磷进行微囊化处理后，与树脂的相容性提高，吸湿性降低，但需防止红磷与氧及水接触而生成剧毒的磷化氢，必须加入磷 化氢捕捉剂。②、聚磷酸铵（APP） 性质：白色粉末，随聚合度增大而吸水性降低。APP在250 C 以上分解，释放出水和氨，并生成磷酸，阻燃机理为吸热降温和稀释可燃气体。APP由于分子内含有磷和氮，具有很好
高分子阻燃剂配方设计指导 评论:0 条查看:75 次zswinner发表于2008-04-14 07:28 高分子阻燃剂配方设计指导 美国加利福尼亚州最高的、坐落在洛杉矶商业金融区的第一州际银行62层豪华大厦，于88年5月4日晚10点38分发生火灾，这是洛杉矶市历史上最大的高楼火灾。大火直至5日凌晨2时30分才扑灭，大楼被烧掉整整五层，其余楼层损失惨重。《纽约时报》说：这场火灾给现代摩天大楼的消防和安全提出了新问题。 美国的高楼大厦，虽说是钢筋水泥结构，但室内大多铺满化纤地毯或塑料地板块，墙面贴塑料壁纸，再加泡沫海绵沙发和床垫，塑料遮阳百叶窗以及一些含化学原料的家具和用品都是易燃物。地毯起火后，温度高达两千华氏度，产生的烟雾很快能使人窒息中毒。 随着现代科学技术的飞速发展，塑料、橡胶、纤维等高分子材料已渗透到国民经济及日常生活的各个角落。由于绝大多数有机高聚物的易燃性，使它们在电气、交通、建材及家庭等领域应用时的防火安全问题也日益显得突出。对于高分子材料的阻燃问题已引起许多国家的普遍关注，如美国、日本等发达国家已陆续建立起许多有关高分子材料的阻燃法规和标准，并不断地严格、升级。因此，大大刺激了阻燃剂的研制和开发。阻燃剂已成为精细化工产品家族中很重要的一员。本文拟就各种阻燃剂及对阻燃剂的评价和应用作一介绍。 一、阻燃剂的类型 原则上，能够阻止高聚物材料燃烧的物质都可选作阻燃剂。但实际上，除阻燃性外，阻燃剂还必须具备下列条件： 1）热分解温度要高于高聚物的加工温度（大约高出60℃左右）。 2）相溶性好。能够与高聚物均匀混合，不析出。 3）对其施加对象的其他性能无严重不良影响。如机械性能、加工性能、熔融指数及各项强度等。 4）生产成本低、无毒，燃烧时不释放有毒和腐蚀性气体。
膨胀型阻燃剂的研究与应用 许晶晶,肖卫东,郝惠军,曹杰 (湖北大学化学与材料科学学院,湖北武汉430062) 摘要综述了两类膨胀型阻燃剂(P-N膨胀型阻燃剂和膨胀型石墨)在聚烯烃、聚氨酯、环氧树脂和丙烯酸酯中的研究与应用情况。 关键词:膨胀型石墨;P-N膨胀型阻燃剂;自膨胀型阻燃剂 Study and Application of Intumescent Flame-retardant XU Jing-jing,XIAO We-i dong,HAO Hu-i jun,CAO Jie (F aculty of Chemistry and M aterial Sci.,Hubei U niversity,Wuhan430062,China) Abstract:The studies and applications of tw o kinds of intumescent flame-retardant(P-N intumescent flame retardant and expandable g raphite)in polyolefin,polyurethane,epoxy resins and polyacrylate are summarized. Keywords:Ex pandable Graphite;P-N Intumescent Flame Retardant; Sel-f intumescent Flame Retardant 膨胀型阻燃剂成为近几年阻燃领域最为活跃的研究热点之一,这类阻燃剂有良好的阻燃性能,且低烟、低毒,被视为替代传统阻燃剂(特别是卤-锑体系)、实现阻燃剂无卤化的一个有效途径,符合环保的需要。 膨胀型阻燃剂包括P-N膨胀型阻燃体系和膨胀型石墨阻燃剂(EG)。本文综述了P-N型膨胀阻燃体系和膨胀型石墨阻燃剂(EG)在聚烯烃、聚氨酯、环氧树脂和丙烯酸酯中的研究与应用情况。 1P-N型膨胀阻燃体系的应用 P-N型膨胀阻燃体系研究地较早,通常又分为混合型和自膨胀型两种。混合型膨胀型阻燃剂即酸源、碳源、气源三组分分别由三种物质承担。自膨胀型膨胀阻燃剂,集酸源、气源、碳源多种功能为一体,是膨胀型阻燃剂中唯一防火成分,热稳定性更好、水溶性更低,是人们所期望的防火剂,因此自膨胀单体的研究也是膨胀型阻燃剂发展方向之一。 111用于聚烯烃的阻燃 烯烃的阻燃过去常采用含卤阻燃剂,但是含卤阻燃剂在燃烧时产生大量烟雾及含卤的有毒有害气体造成二次危害,危及人们的生命财产安全,故现在其阻燃朝着无卤方向发展。以聚磷酸铵(APP)为基础的P-N膨胀型阻燃体系是当前无卤阻燃聚烯烃研究的热点与方向。 Shih hsuan Chiu和Wun Ku Wang[1]研究了APP、季戊四醇(PER)、三聚氰胺组成的混合型膨胀体系填充的电线电缆用聚丙烯(PP)的阻燃动力学,通过分析不同APP、PER、三聚氰胺的配比对材料的点燃时间(TTI)、失重质量分数(BP)、失重速率(ML R)、散热速率(H RR)、氧指数(L OI)、CO的浓度等性质的影响,发现当APP、PER、三聚氰胺的份数分别为23、14、13时,与未阻燃的PP相比,TTI由24增至36,BP由100%减少为9412%,ML R由0106g# s-1减少为01024g#s-1,HR R由119kw#m-2减少为6718kw#m-2,其L OI值由纯PP的1718%增为3514%,燃烧产生的CO的平均值由4116@10-5减少为2104@10-5,表明它是提高PP耐燃性能的行之有效的无卤低烟阻燃剂。 冯建新[2]等研究还发现红磷的加入对PP/APP/ PER/三聚氰胺体系耐燃性能有很大的提高,当PP/ APP/PER/三聚氰胺/红磷为100/30/10/1/5时,材料的L OI高达4012%,比没加红磷时的L OI值增加了8%,这是由于红磷的加入,增加了膨胀型阻燃体系的酸源,促使PP加速脱水炭化所致。 #210# 塑料工业 CHI NA P LAST ICS IN DU ST RY 第33卷增刊 2005年5月 作者简介:许晶晶,女,1978年生,硕士在读,主要从事塑料阻燃剂方面的研究。xjj780626@1631com
2 概述 ?自20世纪60年代以来，阻燃剂经历了70年代到80年代初每年增长百分之十以上的蓬勃发展时期，90年代进入稳步发展阶段。 ?1997年阻燃剂的销售额超过22亿美元，其中溴系阻燃剂占39%，有机磷系占23%，无机类占22%，氯系占10%，三聚氰胺类占6%。1998年全球阻燃剂总耗量约1100kt 1998年全球主要国家和地区阻燃剂消耗量/kt 阻燃剂美国西欧日本其他国家或地区总计溴系68.351.547.897264.4 有机磷系57.1712619173.1 氯系18.52437 2.12065.3 氢氧化铝259160429470 氧化锑28.023.015.52086.5 其他42.729.810.583 总计473.6360143.91651142.5
4?理想的阻燃剂 v阻燃效率高，添加量少； v无毒，无烟，对环境友好； v热稳定性好，便于加工； v对被阻燃物各项性能影响小，不渗出，便于回收； v使用方便，使用面广，还要价格便宜。 v同时具有上面这些要求的阻燃剂几乎是不存在的，只能是在满足基本要求的前提下取得最佳的综合平衡。
6?自1986年以来，德国等欧洲国家与美国就多溴二苯醚等卤系阻燃剂的毒性与环境问题展开争论， ?在缺乏溴系阻燃剂合适代用品的前提下，溴类阻燃剂在世界范围内还会被用相当长的时间，而且还会有一定的增长率。但从长远看阻燃剂的无卤化是人们最终目标。 ?超过80%的含卤阻燃剂用于电子、办公设备及建筑工业，主要品种是热塑性通用塑料（苯乙烯及其共聚物等）、热塑性工程塑料和热固性塑料（如）环氧树脂。
8 ?1．无机磷阻燃剂 v 磷酸铵 ü在1820年左右，盖．吕萨克对纺织品的阻燃问题系统地进行了研究，他利用磷酸铵、氯化铵、硼砂等无机化合物配置成适用于纤维素的阻燃剂 v 磷酸二氢胺和磷酸氢二胺 ü磷酸二氢胺和磷酸氢二胺，或低分子量聚磷酸胺与硼酸铵、硫酸铵、氨基磺酸铵和溴化铵的共混物，是尼龙类的有效阻燃剂。 v 红磷 ü对红磷的表面处理、稳定化处理及包覆处理使红磷的吸湿性、自燃温度、释放磷化氢量、粉尘爆炸浓度、落高自燃及与高聚物的相容等性能得到极大改善。采用Al(OH)3、Mg （OH ）2、Zn(OH)2等进行无机包覆，再采用蜜胺-甲醛原位聚合或其他热固性树脂再进行有机包覆。最近有人提出用水合钛-钴氢氧化物包覆红磷，磷化氢发生量可降到0.05mg ·g －1以下。
综合实践 高分子材料用阻燃剂的研究现状 专业：高分子材料与工程 班级： 学号： 姓名： 日期：2011.5.22
高分子材料用阻燃剂的研究现状 摘要：本文综述了具有代表性的有机阻燃剂(卤系、磷系、膨胀型阻燃剂)与无机阻燃剂及其复配技术的研究现状、存在问题和未来的发展方向，通过与国外阻燃剂市场比较，指出国内阻燃剂市场的发展方向。 关键词：高分子材料；阻燃剂；机理 1 概述： 高分子材料，无论是塑料、橡胶、还是纤维，一般氧指数较低，属于易燃材料，燃烧时产生大量烟雾、有毒气体，使人中毒，甚至死亡，已成为人们日益关注的社会问题。高分子材料一方面给人类提供了丰富多彩的物质条件，另一方面也给人类埋伏了很多的火灾隐患。因此，如何提高高分子材料的阻燃性，已经成为当前消防工作一个急需解决的问题。 1.1高分子材料的燃烧及阻燃机理 高分子材料在空气中受热时，会分解生成挥发性可燃物。当可燃物浓度和体系温度足够高时即可燃烧。所以高分子材料的燃烧可分为热氧降解和燃烧两个过程，涉及传热、高分子材料在凝聚相的热氧降解、分解产物在固相及气相中的扩散、与空气混合形成氧化反应及场气相中的链式燃烧反应等一系列环节。当高分子材料受热的热源热量能够使高分子材料分解，且分解产生的可燃物达到一定浓度，同时体系被加热到点燃温度后，燃烧才能发生。而己被点燃的高分子材料在点燃源稳定后能否继续燃烧则取决于燃烧过程的热量平衡。当供给燃烧产生的热量等于或大于燃烧过程各阶段所需的总热量时，高分子材料燃烧才能继续，否则将中止或熄灭。从高分子材料的燃烧机理可看出，阻燃作用的本质是通过减缓或阻止其中一个或几个要素实现的。其中包括六个方面：提高材料热稳定性、捕捉游离基、形成非可燃性保护膜、吸收热量、形成重质气体隔离层、稀释氧气和可燃性气体。目前常采用的阻燃剂行为主要是通过冷却、稀释、形成隔离膜的物理途径和终止自由基的化学途径来实现。一般阻燃机理分为气相阻燃机理、凝聚相阻燃机理和中断热交换阻燃机理。燃烧和阻燃都是十分复杂的过程，涉及很多影响和制约因素，将一种阻燃体系的阻燃机理严格划分为某一种是很难的，一种阻燃体系往往是几种阻燃机理同时起作用。 1.2 阻燃剂的发展概况 在1970～1999年30年间，阻燃剂经历了两个发展时期：70至80年代初是蓬勃发展时期；80年代中至90年代末是稳步发展时期。在前一时期中，溴系阻燃剂的年增长率最高曾超过20%，且新品种不断涌现；从1984年后，阻燃剂发展速度减慢，特别是进入90年代后，年平均增长率可能只有2%左右。据粗略估计，全球阻燃剂65%～70%用于塑料，20%用于橡胶，5%用于纺织品，3%用于涂料，2%用于纸张及木材。 2 阻燃剂的分类
一、综述 阻燃高分子材料研究进展 摘要：本文综述了高分子材料阻燃改性材料的相关研究，根据其阻燃剂的类型不同，如:卤系、有机磷系、硅系、氮系、以及基于氮磷化合物的膨胀型等分别进行阐述。最后，对新型高分子阻燃剂改性的新途径和新方法提出了新的研究展望。 关键词：高分子材料阻燃；阻燃方法；研究性能 1.前言 高分子材料性能优异，具有许多其他材料不具备的特性: 如质轻、加工性能好、高流动性易于成型、绝缘性、耐磨性等。但大多数高分子材料是碳氢有机结构，属于易燃、可燃材料，在燃烧时热释放速率大、热值高、火焰传播速度快，不易熄灭；某些材料燃烧时还产生浓烟及有毒气体，对人类生命安全与环境保护构成潜在的威胁。近年来，全球阻燃材料行业产值逐年增长，同时，各国相继提升有关材料阻燃的法规，对高分子材料的阻燃性提出更高的要求。 2.阻燃剂的类别 2.1卤系阻燃剂 卤系阻燃剂阻燃效率高、价格适中、品种多、适用范围广，目前占据高分子阻燃剂的主导地位。[1]卤素阻燃剂的主要通过自由基捕捉效应实现阻燃，而且常与氧化锑协同使用。卤系阻燃剂有: 氯化石蜡、四氯双酚A、全氯戊环癸烷、氯化聚乙烯、多溴二苯醚、溴代双酚A、溴代高聚物等。崔永岩等[2]研究了丙烯腈－丁二烯－苯乙烯树脂(ABS)中，四溴双酚A(2，3－二溴丙基)醚(TAPB)/Sb2O3和十溴联苯醚(DBDPO/SbO2)两组阻燃体系的阻燃效果，结果表明，溴/锑阻燃剂对ABS具有良好的阻燃作用，与TAPB相比，DBDPO的阻燃效果更好，但对ABS而言，其冲击强度表现出更负面的影响，若含溴锑阻燃剂与具有消烟作用的(NH4)2SO4配合使用，发现当填充20份(NH4)2SO4后，除了发烟量明显下降，体系的氧指数由23.8%提高到26.7%，垂直燃烧性能到FV－0级。麦堪成等[3]对PP阻燃的改性研究发现，DBDPO/Sb2O3/PP体系中添加丙烯酸(AA)，发现AA 能改善Sb2O3与基体PP间的相容性，进而提高其拉伸强度。徐晓楠等[4]对溴化聚苯乙烯(BPS) 协同Sb2O3阻燃改性PA6的研究发现，25%BPS和8%Sb2O3的复配体系使得PA6阻燃性能达到UL94V－0级，LOI超过27%。 2.2有机硅系阻燃剂
阻燃剂其按元素种类分为：卤系、磷系、卤－磷系、氮系、硅系、铝镁系等，按化学结构分为无机阻燃剂、有机阻燃剂、高分子阻燃剂等，按阻燃剂与被阻燃材料关系分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。 通常在塑料阻燃改性中常采用的方法是添加型阻燃剂共混改性的方法。PP（聚丙烯）阻燃常采用的阻燃剂包括：铝镁系阻燃剂，即氢氧化镁、氢氧化铝；磷系阻燃剂，红磷母粒等；氮系阻燃剂MCA、MA等；有些还采用有机硅阻燃剂。 聚丙烯质地发脆，抗冲击性能不算太好，如果在聚丙烯中引入相溶性差或无机材料客观上起到了填充作用，往往会使聚丙烯的机械性能更加恶化，拉伸强度、冲击强度可能会远远不能满足指标，目前改善的方法常采用增韧剂增韧，增韧剂价格高，增韧的同时材料的刚性又变差，很可能失去使用聚丙烯原本价值。所以对于聚丙烯最好不采用或尽量少采用无机填充方式改性或降低成本，在充分利用其自身特点同时适当改进性能指标为上策。 做阻燃聚丙烯通常采用的阻燃剂有卤系，无机的氢氧化镁、氢氧化铝；磷系，红磷等；氮系MCA、MA等及有机硅系。 氢氧化镁等属于无机阻燃剂，阻燃机理是燃烧时释放出结合的水，同时高填充量也降低了有机材料的可燃性。用氢氧化镁等阻燃优点是环保性好，不释放烟雾，不产生有害和有争议的气体，成本低廉。缺点是添加量大，V0级别阻燃标准一般添加比例≥65％，这样高的添加量可以认为阻燃的PP中无机填料占到整个体系的2/5以上。直接导致的后果是阻燃PP比重大，超过1.5 ；拉伸强度由普通未阻燃PP的23左右下降到18以下；伸长率由23左右下降到1.3 ；冲击强度由15下降到1左右。严重恶化了PP的性能。所以往往被采用在软化点要求高而其它性能可以忽略的场合。 红磷也是PP阻燃常采用的阻燃剂，相比氢氧化镁等阻燃剂的高填充红磷阻燃剂有明显优势。其一般添加比例在8％－12％可以做到离火自熄，经过包覆处理的红磷吸潮性和易燃性大为改观。可以经受300 ℃以下的温度，在加工过程中一般不易着火。用红磷阻燃更加适用于黑色或红色制品，其它颜色很难对红色形成遮挡。红磷的另外缺点就是阻燃的材料氧指数比较低，相溶性不够好。适合对制品外观、性能等要求不高的场合使用。 溴系阻燃剂是卤系阻燃剂中的“代表作”，由于溴分子大于氯分子，且键能小，阻燃效率高。所以现在卤系阻燃剂多采用溴系。人们对卤系阻燃剂研究比较深入，透彻。原因是其阻燃效果好，效率高，使用方便，与树脂相溶性最好，用其阻燃的制品力学性能好，且性价比高，技术成熟。常用于PP阻燃的卤系阻燃剂包括包括十溴二苯醚，四溴双酚A，八溴醚，十溴二苯乙烷，四溴醚，溴代聚苯乙烯，六溴环十二烷及氯化石蜡，得克隆，CPE等。其各自有其阻燃特点，十溴二苯醚是塑料阻燃剂的“老大哥”。其技术成熟，产量高，价格低，通用性广。在PP阻燃中也常常采用。十溴二苯乙烷是其升级品种，环保性能好，阻燃性能几乎相当，主要是为了应对欧盟的RoHS指令，但是目前成本相对也要提高。八溴醚是阻燃PP最常用的阻燃剂，其主要特点是阻燃PP效率高，相对十溴二苯醚等达到相同
常见阻燃剂简介 （时间:2007-10-16 9:08:48 共有 504人次浏览） 常见阻燃剂简介 随着我国经济发展的需要伴随着工程塑料，改性塑料的应用普及。阻燃剂作为塑料橡胶助剂中的重要品种其应用也日益广泛。需求量不断增加。 阻燃剂其按元素种类分为：卤系、磷系、卤－磷系、氮系、硅系、铝镁系等，按化学结构分为无机阻燃剂、有机阻燃剂、高分子阻燃剂等，按阻燃剂与被阻燃材料关系分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。 卤系阻燃剂是目前产量最大应用最多的阻燃剂之一。其阻燃机理主要是在添加了阻燃剂的材料燃烧时阻燃剂分解释放出卤化氢，卤化氢捕获传递燃烧链或自由基，生成活性较低的卤自由基从而减缓或中止燃烧，卤化氢和燃烧时生成的卤素自由基具有非挥发性和低迁移性，容易在燃烧的表面对氧气产生稀释作用从而也有利于阻止燃烧，市场常用品种目前有近百种。包括十溴二苯醚，四溴双酚A，八溴醚，十溴二苯乙烷，四溴醚，溴代聚苯乙烯，六溴环十二烷及氯化石蜡，得克隆，CPE等。 卤系阻燃剂主要应用在热塑性塑料和热固性树脂中，热塑性塑料中阻燃剂的应用以溴系
的十溴二苯醚，十溴二苯乙烷，八溴二苯醚，溴代聚苯乙烯等为主，卤系阻燃剂具有阻燃效率高，价格适中，对阻燃制品性能影响小，与塑料等相溶性好，使用方便等诸多优点。因此受到市场的青睐。在电子电器，汽车，建筑，包装，纺丝等行业的塑料制品阻燃中由于对材料的机械性能要求苛刻，卤系阻燃剂几乎是一枝独秀。卤系的十溴二苯醚，十溴二苯乙烷，四溴双酚A等在阻燃热固性树脂方面也有非凡表现，但有被价格低廉的无机阻燃剂和磷系取代的趋势。 磷系阻燃剂主要包括红磷，磷酸酯类，氧化磷类和溴芳烃基磷酸酯类。其中以红磷应用最为广泛。包括热固性和热塑性塑料及织物，胶粘剂等。其阻燃性主要体现为凝聚相阻燃机理，红磷属单质磷，阻燃效率相对高，普通红磷即使在空气中也容易自燃，必须经过包覆处理方可使用，另外其颜色难以协调，阻燃制品性能不高。磷系化合物多为液态，使用工艺复杂且往往含有一定毒性，应用受到一定程度限制。 无机阻燃剂中应用较多的品种是氢氧化镁和氢氧化铝。白色、无毒粉末。加热后脱水起到阻燃作用，纯度较高时可以作为阻燃剂使用。经过特殊工艺处理后其颗粒直径可达到微米级。在橡胶阻燃中应用较多，一般达到V0级阻燃标准添加量在40％－70％，过高的添加量对材料客观上起到了填充作用。在热塑性塑料中应用可能会使产品有明显变脆迹象，性能大大下降。一般需配合其它阻燃剂共同使用。 氮系阻燃剂主要有三聚氢胺及其盐，双氰胺，胍盐等。商品化品种以三聚氢胺及其盐为
高分子材料的阻燃机理 高分子材料的阻燃机理详解 聚合物的燃烧是一个非常激烈复杂的热氧化反应，具有冒发浓烟或炽烈火焰的特征。燃烧的一般过程是在外界热源的不断加热下，聚合物先与空气中的氧发生自由基链式降解反应，产生挥发性可燃物，该物达到一定浓度和温度时就会着火燃烧起来，燃烧所放出的一部分热量供给正在降解的聚合物，进一步加剧其降解，产生更多的可燃性气体，火焰在很短的时间内就会迅速蔓延而造成一场大火。 阻燃剂是一类能够阻止塑料引燃或抑制火焰传播的助剂。根据其使用方法可分为添加型和反应型两类，添加型阻燃剂是在塑料的加工过程中掺入塑料中，多用于热塑性塑料。反应型阻燃剂是在聚合物合成过程中作为单体化学键合到聚合物分子链上，多用于热固性塑料，有些反应型阻燃剂也可用作添加型阻燃剂。按照化学结构，阻燃剂又可分为无机和有机两类，在这些化合物中多含有卤素和磷，有的含有锑、硼、铝等元素。 1.阻然剂的阻燃效应
阻燃剂的阻燃作用就是在聚合物材料的燃烧过程中能阻止或抑制其物理或化学变化的速度，具体说来，这些作用体现在以下几个方面。 (1 )吸热效应其作用是使高聚物材料的温度上升发生困难，例如，硼砂具有10个分子的结晶水，由于释放出结晶水要夺取141.8kJ/mol热量，因其吸热而使材料的温度上升受到了抑制，从而产生阻燃效果。水合氧化铝的阻燃作用也是因其受热脱水产生吸热效应的缘故。另外，一些热塑性聚合物裂解时常产生的熔滴，因能离开燃烧区移走反应热，也能发挥一定的阻燃效果。 (2)覆盖效应其作用是在较高温度下生成稳定的覆盖层，或分解生成泡沫状物质，覆盖于高聚物材料的表面，使燃烧产生的热量难以传入材料内部，使高聚物材料因热分解而生成的可燃性气体难于逸出，并对材料起隔绝空气的作用，从而抑制材料裂解，达到阻燃的效果。如磷酸酯类化合物和防火发泡涂料等可按此机理发挥作用。 (3)稀释效应此类物质在受热分解时能够产生大量的不燃性气体，使高聚物材料所产生的可燃性气体和空气中氧气被稀释而达不到可燃的浓度范围，从而阻止高聚物材料的发火燃烧。能够作为稀释气体的有CO2, NH3, HCl和H2O等。磷酸胺、氯化胺、碳酸胺等加热时就能产生这种不燃性气体。