无机阻燃剂及其重难点

・产品信息・无机阻燃剂——氢氧化镁的发展现状门长青1,徐晓楠2(11广东东莞消防支队,广东东莞　523013;21中国人民武装警察部队学院消防工程系,河北廊坊　065000)摘要:综述了国内外新近研制阻燃剂氢氧化镁的应用情况,以及其表面处理改性方法,得出低烟、低毒,对环境友好的无机阻燃剂——氢氧化镁必将拥有广阔的发展前景。

关键词:无卤阻燃剂;卤系阻燃剂;氢氧化镁;改性1　引言 我国的阻燃技术目前基本上与国外先进国家处在同一水平线上,各种阻燃制品的难燃要求也是参照发达国家的同类标准制订出来的。

但由于我国目前还没有一部较为完整的阻燃法律规范,使得我国阻燃制品的生产总量及其使用仍远远落后于发达国家。

如美国在上世纪九十年代末期,阻燃塑料制品占其塑料总使用量的40%左右,而与此同时我国连1%的阻燃制品都达不到。

目前,我国在高聚物(各种塑料包括工程塑料)的阻燃中,主要是以用量少、阻燃效率高且适应性广的添加型溴系阻燃剂为主。

尽管溴系中多溴二苯醚(PBD PO)在燃烧时会产生有毒致癌的多溴代苯并　烷(PBDD)和多溴代苯并呋喃(PBD F)的危险已被排除。

但卤素阻燃剂在燃烧时生成大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体,可导致单纯由火所不能引起的电路系统开关和其它金属物件的腐蚀及对人体呼吸道和其它器官造成危害的严重缺点。

因此,研制无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂,一直是人们追求的目标。

本文就无卤、低烟、低毒的无机阻燃剂——氢氧化镁的发展现状进行分析讨论。

2　无机阻燃剂 无机阻燃剂主要有氢氧化镁、氢氧化铝、锑系阻燃剂、无机磷系阻燃剂以及硼酸锌等。

氢氧化铝和氢氧化镁是无机阻燃剂中产量最大的阻燃剂,尤其当某些领域内提倡无卤阻燃时,它们往往会成为第一选择。

2.1　氢氧化铝氢氧化铝(A TH)本身具有阻燃、消烟、填充三个功能,又能与多种物质产生阻燃协同效应,被公认为理想的无公害无机阻燃剂;特别是它资源丰富、价格低廉更受关注。

因此,A TH的应用前景十分广泛。

2023年无机阻燃剂氢氧化镁行业市场分析现状无机阻燃剂氢氧化镁是一种具有优异阻燃性能的无机材料，主要用于提高塑料、橡胶、涂料等可燃材料的阻燃性能。

由于其具有良好的耐高温、无毒、无味、无污染等特点，广泛应用于电子、建筑、交通等行业。

目前，无机阻燃剂氢氧化镁的市场需求逐年增长。

一方面，随着我国经济的快速发展，建筑、交通、电子等行业对阻燃材料的需求越来越大。

另一方面，随着消费者环保意识的提升，对产品的安全性和环保性要求也更高，这促使市场对无机阻燃剂氢氧化镁的需求不断增加。

从市场使用情况来看，目前主要有两种无机阻燃剂氢氧化镁产品：一种是普通型氢氧化镁，主要应用于建筑、交通等行业，用于提高塑料、涂料等可燃材料的阻燃性能；另一种是高纯型氢氧化镁，主要应用于电子行业，用于提高电子元器件的阻燃性能。

普通型氢氧化镁在建筑、交通等行业的市场需求较大。

随着我国建筑业的快速发展，对建筑材料的阻燃性能要求也越来越高。

普通型氢氧化镁具有低成本、阻燃效果好等优点，因此在建筑、交通等行业得到广泛应用。

特别是在塑料制品、涂料等领域，普通型氢氧化镁已成为主要的阻燃剂之一。

高纯型氢氧化镁在电子行业的市场需求也在逐年增加。

随着电子行业的快速发展，对电子元器件的阻燃性能要求也越来越高。

高纯型氢氧化镁具有高纯度、高白度、低含杂质等优点，可以有效提高电子元器件的阻燃性能。

因此，高纯型氢氧化镁在电子行业得到了广泛应用。

在市场竞争方面，无机阻燃剂氢氧化镁的市场竞争比较激烈。

目前市场上存在着很多生产无机阻燃剂氢氧化镁的企业，产品品种繁多，价格竞争激烈。

此外，随着技术的不断进步，新型无机阻燃剂也不断涌现，给氢氧化镁行业带来了一定的竞争压力。

从发展趋势来看，无机阻燃剂氢氧化镁行业有望保持较快的增长。

随着我国经济的持续发展和消费者需求的不断提高，对阻燃材料的需求会进一步增加，这将为无机阻燃剂氢氧化镁行业提供更多的市场机会。

同时，随着技术的不断进步，无机阻燃剂氢氧化镁的性能将得到进一步提升，同时新型阻燃剂也将涌现，为行业带来新的发展机遇。

新型无机阻燃剂氢氧化镁简介：氢氧化镁属于填加型阻燃剂,受热分说明放出水气,同时吸收了大量的热量,能够降低材料表面的温度,使得聚合物降解的速度放慢,随之小分子可燃物质的产生也减少。

释放出来的水气稀释了表面的氧气,使燃烧难以进行。

氢氧化镁在材料表面形成炭化层,阻止氧气和热量的进入,而且氢氧化镁分解生成的氧化镁是高级耐火材料,因此当燃烧源消失,火就自动停止,起到阻燃的成效。

由于氢氧化镁阻燃作用要紧发生在聚合物降解区,减少可燃物的产生,而对预燃区作用很少,可燃物的完全燃烧阻碍很小,产生的烟雾也减少,而且氢氧化镁能够冲淡和吸收烟雾,因此氢氧化镁具有减烟成效。

一、氢氧化镁阻燃剂的特点氢氧化镁Mg(OH)2,白色固体粉末,不溶于碱性物质,受热分解为氧化镁和水,加热到340℃时开始分解,430℃时分解速度最快,到490℃时完全分解。

氢氧化镁晶体属于2价金属水合物族,晶体结构是层状的CdI2型,形成持续的六边形,Mg2+层和OH-层相互重叠,每一个镁离子被6个氢氧根离子配合从而形成Mg(OH)6八面体。

标准状态下：Mg(OH)2(s)MgO(s)+H2O(g)△H=mol一样作为无机阻燃剂,氢氧化镁与氢氧化铝相较具有很多优势：①氢氧化铝热分解温度为245~320℃,与氢氧化镁分解温度340~490℃相较,有效利用范围低,适合用于加工温度比较低的树脂如ABS、丙烯酸树脂和环氧树脂等。

氢氧化铝由于分解温度较低,其中部份结晶水在材料加工时已经分解,易使制品多泡、多孔,自身的阻燃成效也下降。

而氢氧化镁能使得被填加的材料经受更高的加工温度,有利于加速挤塑速度,缩短模塑时刻。

而且氢氧化镁的分解能比氢氧化铝大、热容高,能够吸入更多的热量,阻燃成效更好[2]。

②氢氧化镁的粒度比氢氧化铝小,对材料加工设备磨损小,有利于延长设备的利用寿命。

③氢氧化镁的减烟成效比氢氧化铝好,能中和聚合物燃烧产生的有毒气体如二氧化硫、二氧化碳等。

④原料丰硕、易患,海水资源中含有大量的镁盐,同时还有镁矿如菱镁矿、白云石和水镁石等。

无机阻燃剂的研究进展【摘要】无机阻燃剂具有热稳定性好、不挥发、不析出、不产生腐蚀性和有毒性气体等特点,且价格便宜,可利用的资源丰富,近年来得到了飞速的发展。

简单介绍了无机阻燃剂的种类及其阻燃机理、制备方法和处理技术，对今后无机阻燃剂的研究与应用方向提出了建议。

【关键词】阻燃剂；机理；制备；技术1 前言近几十年来，塑料、橡胶、合成纤维等聚合物材料及其制品得到蓬勃发展，它们正迅速代替传统的钢材、金属、水泥及木材、棉等天然聚合物，广泛应用于工业、农业、军事等国民经济的各个部门。

大多数高聚物属于易燃、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，有时还产生浓烟和有毒气体，对环境造成危害，对人们的生命安全形成巨大威胁。

因此，阻燃剂的存在是至关重要的。

阻燃剂的品种繁多，按化学组成可分为两大类：有机阻燃剂和无机阻燃剂。

无机阻燃剂为固体颗粒，也称为填充型阻燃剂。

无机阻燃剂具有热稳定性好、不挥发、不析出、不产生腐蚀性和有毒性气体等特点,且价格便宜,可利用的资源丰富,近年来得到了飞速的发展。

由于无机阻燃剂主要以填料形式使用,在塑料中的添加量较大,从而会不同程度地影响塑料制品的加工性能和力学性能。

2 无机阻燃剂2.1 氢氧化铝阻燃剂氢氧化铝(ATH)是问世最早的无机阻燃剂之一,也是国际上阻燃剂中用量最大的一种[1]。

它具有阻燃、消烟、填充三大功能,不产生二次污染,能与多种物质产生协同作用,不挥发、无毒、无腐蚀性、价格低廉。

氢氧化铝作为重要的无机阻燃剂一直高居阻燃剂消费量的榜首,广泛应用于各种塑料、涂料、聚氨酯、弹性体和橡胶制品中。

目前全球氢氧化铝占无机阻燃剂消费量的80%以上,我国有多家企业生产。

氢氧化铝也存在许多不足之处:氢氧化铝的阻燃效果随着添加量的增加而增强,但是填充量过大会降低物质的强度;氢氧化铝单位质量吸热量较大,分解温度低,在245~320e的温度范围内完成脱水反应,因此只能适用于加工温度较低的聚合物。

无机阻燃剂的原理与应用简介无机阻燃剂是一种常见的阻燃材料，在许多工业领域中广泛应用。

本文将介绍无机阻燃剂的原理和应用，并探讨其在消防安全和材料科学中的重要性。

原理无机阻燃剂的阻燃机理主要包括以下几个方面：1.吸热效应：无机阻燃剂中的无机化合物在高温下吸热分解，从而吸收燃烧过程中产生的热量，降低火源温度，减缓火势蔓延速度。

2.稀释效应：无机阻燃剂能够迅速释放出大量非燃性气体，使燃烧区域中可燃物浓度降低，阻碍氧气与可燃物的接触，从而阻止燃烧过程继续进行。

3.阻断效应：无机阻燃剂中的无机化合物能够包裹住可燃物表面，并形成一层保护层，阻止火焰接触可燃物，同时阻隔氧气的供应，起到阻断燃烧的作用。

应用领域无机阻燃剂的应用广泛，以下列举了几个常见领域的应用：建筑行业•在建筑行业中，无机阻燃剂被广泛用于室内装饰材料的防火处理，例如阻燃板材和阻燃涂料等。

通过添加无机阻燃剂，可以提高建筑材料的耐火性能，减少火灾发生的风险。

电子行业•在电子行业中，无机阻燃剂常用于电子产品的防火处理。

例如，在电路板制造过程中添加无机阻燃剂可以减少短路和火灾的发生，确保电子产品的安全性能。

汽车制造业•汽车制造业中，无机阻燃剂被广泛应用于汽车内饰材料的防火处理。

通过添加无机阻燃剂，可以降低车内火灾发生的风险，保障乘车人员的安全。

航空航天领域•在航空航天领域，无机阻燃剂经常被用于航空器的内部装备和舱内材料的防火处理。

由于航空器内部空间狭小，对防火措施的要求非常高，使用无机阻燃剂可以有效降低飞行过程中发生火灾的风险，保障航班安全。

总结无机阻燃剂通过吸热、稀释和阻断等原理，能够有效阻止燃烧过程的进行，起到防火的作用。

在建筑、电子、汽车和航空航天等行业中的应用也得到了广泛肯定。

对于保障生命财产安全和提高工业生产的稳定性具有重要意义。

通过了解无机阻燃剂的原理和应用，我们可以更好地理解其在各个领域中的作用，并且在实际应用中选择适合的无机阻燃剂，提高材料的防火性能，提升整体安全水平。

无机填充型阻燃剂
无机填充型阻燃剂是一种防火材料，可以有效地抑制燃烧过程中的火焰和烟雾产生，从而降低火灾事故的发生。

无机填充型阻燃剂主要是由无机化合物和化学反应促进剂组成，其中最常用的无机填充型阻燃剂是氢氧化铝、偏二甲酸铝、氨基甲酸铝等。

无机填充型阻燃剂的应用主要是在塑料、橡胶、涂料和纺织品等行业中。

它们以不同的形式添加到这些材料中，以提高它们的防火性能。

添加无机填充型阻燃剂可以抑制材料的燃烧，通过阻断燃烧反应链，防止火焰的延伸和蔓延，从而保护人们的生命财产安全。

无机填充型阻燃剂的工作原理是通过化学反应来抑制材料燃烧的过程。

在材料燃烧的过程中，无机填充型阻燃剂会分解，释放出水分或气体，在燃烧过程中吸收热量，从而使火焰温度降低，减缓火焰扩散速度，避免火灾蔓延。

而与一般防火剂不同的是，无机填充型阻燃剂还可以在材料燃烧时产生少量的灰烬和炭质物质，这些物质能够在表面形成一层难燃的物质层，从而形成一个难以穿透的防护层，进一步防止火灾发生。

总的来说，无机填充型阻燃剂适用于广泛的防火应用场景，具有防止火灾、延缓火焰的蔓延、减少烟雾产生等众多优点。

它们还有许多其他的应用，例如制造电缆、电视壳、机箱等高温部件的材料。

由于无机填充型阻燃剂的良好防火性能和可靠性，因此在减少火灾发生和保障人们生命财产安全方面发挥了重要的作用。

下面给大家普及一下无机阻燃剂的阻燃机理引言随着科技的不断发展，人们对于防火性能的要求也越来越高。

作为一种防火材料，无机阻燃剂由于其优良的防火性能而越来越受到人们的关注。

那么，无机阻燃剂的阻燃机理是什么呢？接下来我将为大家介绍一下。

什么是无机阻燃剂？无机阻燃剂是指在材料中添加的具有阻止或延缓燃烧的化学物质，主要包括：铝氢氧化物、铝磷酸盐、磷系无机化合物、溴系无机化合物等。

特别是磷系和溴系无机阻燃剂，由于其防火性能优异，被广泛应用于防火材料中。

无机阻燃剂的阻燃机理无机阻燃剂的阻燃机理主要分为以下三种：水解吸热减速机理无机阻燃剂的主要成分为磷酸铵铝盐，在发生燃烧时，它会先水解并释放出挥发性氨和磷酸铝铵。

在水解的同时，必须消耗一定的热量，这就起到了吸热减速的作用。

此外，挥发性氨和水阻碍了产生火焰的过程，起到了“熄灭”火焰的作用。

前体基团捕获机理磷系和溴系无机化合物都有很强的含氧酸性，可以将燃烧时产生的自由基和羟基等反应物捕获，从而打断链反应，使燃烧过程停止。

此外，燃烧过程中，无机阻燃剂会释放出的一氧化碳、气态卤代物质等物质也会与自由基和羟基等反应物发生反应，进一步阻碍燃烧。

吸附反应机理串联化学反应过程中一个最重要的阶段是分子的吸附，无机阻燃剂中的活性分子可以在底物表面吸附，与底物反应，在分子一端形成偏极分子，吸附的分子中间形成含氧和含磷等原子的多个虚场，而这种吸附过程可以形成化学键，使得燃烧无法继续向下进行。

结论无机阻燃剂的阻燃机理主要分为水解吸热减速机理、前体基团捕获机理和吸附反应机理。

无机阻燃剂的防火性能优秀，被广泛应用于防火材料中。

对于材料加工商而言，如果掌握了这些阻燃机理，就能够更加有针对性地开发新型阻燃材料，提升防火材料的防火性能，在工业、建筑、交通等领域发挥重要作用。