磷系阻燃剂概述

塑料阻燃剂分类
根据化学结构，塑料阻燃剂可以分为以下几类：
1.卤素阻燃剂：主要包括溴、氯等卤素元素，能够削弱燃料的燃烧性能，延缓燃烧速度，但有可能产生有毒副产品。

2.磷系阻燃剂：主要含有磷元素，能够通过磷在燃烧过程中将燃料转化成炭黑，达到阻燃的效果。

3.氮系阻燃剂：含有氮元素，能够通过吸收和消耗燃烧中产生的自由基，延缓燃烧速度。

4.无卤素阻燃剂：不含卤素元素，以磷、氮等元素为主要阻燃成分，不产生有毒副产品，对环境和人体较为友好。

5.微晶纤维阻燃剂：通过将微晶纤维加入到塑料中，能够改善塑料的防火性能，但对塑料的物理性能和加工工艺有一定的影响。

物 中 的胺 、二 胺 ［］ １ 和三 聚 氰 胺 。松 原 一 博报 道 了下 Ｏ 面 结构的含氮磷酸 酯阻燃剂的制 备、性质和应用 。
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Ｍｅ
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如抗紫外线稳定性差 ， 燃烧时生成较多的烟 、 腐蚀性 气体和有毒气体 。 特别是 自１８ 年起 ， ９６ 发现多溴二苯 醚及其阻燃的高聚物的热裂解和燃烧产物中含有致癌 物四溴代双苯并二嗯烷及四溴代苯并呋喃后 ， 卤系阻
种 和 研 究进 展 ，指 出 了阻 燃 今 后 的 发 展方 向 。 关 键 词 ： 阻燃机理 ；磷系 阻燃剂 ；研究进展
０ 前 言
由有机 聚合物 的可燃性 而 引起 的火灾 造成 的人 员
阻燃 作 用 ，但 主 要 以凝 聚 相 为主 。 阻燃 机 理 因磷 阻
燃剂结 构、聚合物类 型及燃烧 条件而异 。 含有磷系阻燃剂的高聚物被引燃 时， 阻燃剂受热
出 了阻燃 剂今 后 的发 展方 向。
分解产物 ，证实了 Ｐ 的存在。 ０・ １ 协 同阻燃机理 。 ． ２ Ｌ ｏ ｓ等人研究证 明，磷 、溴并用可 以减少阻 ｙｎ
燃 剂 的总 用 量 ， 来 进 一 步研 究 证 明磷 和 溴 二者 处 于 后
同一分子 中比不在 同一分子 中具有更好的阻燃效果。
２ １年第２ ０１ 期
上 海 毛 麻 科 技
有机 磷 阻燃 剂 的现 状 与研 究 进展
花 金 龙 ，李 文 霞
（ 北京 市服装材料研 究开发与评价重点 实验 室 ，北京服装学院 ，北京 １０ ２ ） ００９
摘 要 ： 阐述 了磷 系 阻燃 剂 的 阻燃 作 用 机 理及 协 同阻燃 机 理 。 重点 介 绍 了 目前 国 内外 有 机磷 阻燃 剂 的主 要 品

阻燃环氧成分嘿，你知道吗？阻燃环氧可是一种挺神奇的东西呢！它在很多领域都有着超级重要的作用。

下面咱就来好好唠唠它的成分哈。

一、环氧树脂这可是阻燃环氧的主要成分之一哟。

环氧树脂就像是一个“胶水大侠”，它有着很强的黏附能力，能把各种材料紧紧地粘在一起。

它本身的化学结构比较稳定，这让它在面对一些恶劣环境的时候，也能保持自己的“坚强”。

而且呀，不同类型的环氧树脂在阻燃性能上可能会有点小差异，有的环氧树脂本身就带有一些阻燃的特性，就像是自带了“防火盾牌”一样。

比如说一些含有卤素的环氧树脂，卤素就像是一个个小小的“消防员”，在遇到火的时候，它们能发挥作用，阻止火势的蔓延呢。

二、阻燃剂阻燃剂那可是阻燃环氧的“秘密武器”啦。

它有好多不同的种类呢。

1. 卤系阻燃剂卤系阻燃剂就像是一群勇敢的“战士”。

当遇到火焰的时候，它们会释放出一些气体，这些气体能够稀释周围的氧气，让火焰“喘不过气”来。

同时，它们还能捕捉燃烧过程中产生的一些自由基，就像把那些会让火焰变大的“小坏蛋”都抓住一样，让燃烧反应没办法继续进行下去。

常见的卤系阻燃剂有溴系阻燃剂和氯系阻燃剂，它们在很多阻燃环氧材料中都有应用哦。

2. 磷系阻燃剂磷系阻燃剂则是另一种厉害的“阻燃高手”。

它的作用方式有点不一样，它可以在燃烧的时候形成一种保护膜，就像给材料穿上了一层“防火衣”。

这个保护膜能够隔绝氧气和材料，让火焰没办法接触到材料，从而达到阻燃的效果。

而且呀，磷系阻燃剂还能促进材料的碳化，让材料变成一种不容易燃烧的炭层，进一步阻止火焰的传播。

3. 无机阻燃剂无机阻燃剂就像是一群“默默守护者”。

像氢氧化铝、氢氧化镁这些，它们在受热的时候会吸收大量的热量，就像一个“热量海绵”一样，把燃烧产生的热量都吸走了，让温度降下来，这样火焰就不容易继续燃烧啦。

而且它们分解后产生的氧化物还能起到隔绝氧气的作用，真是一举多得呢。

三、固化剂固化剂在阻燃环氧中也起着至关重要的作用哟。

它就像是一个“魔法师”，能让环氧树脂从液体变成固体，让整个材料变得更加坚固耐用。

聚氨酯阻燃剂的种类
聚氨酯阻燃剂的种类有多种，常见的包括：
1. 磷系阻燃剂：如三聚磷酸酯、聚磷酰胺等，可以起到阻燃和炭化层的作用。

2. 溴系阻燃剂：如六溴环十二烷、六溴联苯等，有较好的阻燃效果，但部分溴系阻燃剂可能存在环境和健康问题。

3. 氮系阻燃剂：如氢化铝酸铵、氢氧化铝等，通过氮气气体形式来稀释和抑制燃烧过程。

4. 氧系阻燃剂：如磷氧扩展剂、聚磷腈等，通过在燃烧货物表面产生活性氧，抑制和缓慢燃烧。

5. 硅系阻燃剂：如有机硅耐火树脂，可以形成保护层来减缓燃烧速度。

6. 铝系阻燃剂：如氢氧化铝、铝氢氧化盐等，经热分解可释放铝氧化物，形成熔融层来阻挡燃烧。

以上是常见的几种聚氨酯阻燃剂，不同种类的阻燃剂适用于不同的燃烧材料和各种需求。

除了上述提到的常见的聚氨酯阻燃剂，还有一些其他种类的聚氨酯阻燃剂，包括：
7. 氧化铝：氧化铝是一种无机阻燃剂，通过吸收热量并形成熔融层来阻挡燃烧。

8. 阻燃填料：聚氨酯中添加阻燃填料，如硅酸盐纤维、无机纤维等，可以提升阻燃性能。

9. 碳纳米管：碳纳米管具有良好的导电性和导热性，可以在燃烧过程中吸收并释放热能，起到阻燃效果。

10. 碳黑：碳黑是一种常见的填充剂，用于提高聚氨酯的阻燃性能。

11. 硼酸盐：硼酸盐是一种无机阻燃剂，含有的硼元素可以有效抑制燃烧。

12. 阻燃涂层：聚氨酯表面涂覆阻燃涂层，如阻燃涂料，可以提高其阻燃性能。

这些聚氨酯阻燃剂可以根据具体的应用需求进行选择和使用，以提供所需的阻燃效果。

新型阻燃剂种类
新型阻燃剂主要有以下几种种类：
1.硅酸盐类阻燃剂：硅酸盐类阻燃剂是目前应用最广泛的一
类阻燃剂，常见的有氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸铵铝、氧化镁等。

它们通过在高温下分解释放出多水，吸收热量，稀释燃烧
气体，阻碍火焰蔓延，具有优异的阻燃性能。

2.溴系阻燃剂：溴系阻燃剂主要包括溴化物和溴代磷酸酯两
大类。

溴化物类阻燃剂具有优异的阻燃性能，但由于其对环境
的潜在危害，逐渐受到限制。

而溴代磷酸酯类阻燃剂具有良好
的阻燃效果和较低的毒性，是目前广泛应用的一类阻燃剂。

3.氮磷系阻燃剂：氮磷系阻燃剂具有极高的热稳定性和阻燃
性能，可溶于有机溶剂中，广泛应用于塑料、橡胶等材料阻燃。

常见的氮磷系阻燃剂有磷酸铵盐、磷氮包合物等。

4.无机填料类阻燃剂：无机填料类阻燃剂主要包括纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米氢氧化铝等。

它们具有高温稳定性和
优异的防火性能，能够有效降低材料的燃烧速度和火焰蔓延。

5.有机阻燃剂：有机阻燃剂主要包括含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、含硅阻燃剂等。

这些阻燃剂通过阻碍燃烧链反应，减缓材
料的燃烧速度，具有良好的阻燃效果。

聚合物阻燃机理及阻燃剂概述根据Claudius年鉴记载，人类最早的阻燃历史可追述到炼金术和罗马帝国时代，从17世纪开始，有关聚合物阻燃的相关报道逐渐增多。

到现在为止，聚合物阻燃方面的研究已经非常成熟。

第二次世界大战之后，聚合物阻燃方面取得突飞猛进的发展，包括氯化石蜡-氧化锑协效体系的发现、阻燃填料的使用、聚合物阻燃性能的测试方法——氧指数法的采用、膨胀型阻燃体系的建立、含氯的不饱和聚合物以及本质阻燃高聚物的制备等等[14]。

这些进展为现代阻燃技术的发展奠定了基础，为人类的阻燃事业做出了巨大贡献。

按照阻燃剂与被阻燃基材的关系，阻燃剂可以分为反应型和添加型两种。

反应型阻燃剂是指阻燃剂作为高聚物的单体，或者作为辅助试剂而参与合成高聚物的化学反应最后成为高聚物的结构单元，这种阻燃方法相对较复杂且成本昂贵，不适于大范围推广。

而添加型阻燃剂是指阻燃剂与基材中的其他组分不发生化学反应，只是以物理方式分散于基材中。

由于添加型阻燃剂在阻燃聚乙烯加工过程中使用方便、加工工艺简单、价格相对较低廉，因而是目前实现聚乙烯阻燃最常用的方法之一。

常用的添加型阻燃体系主要有卤系阻燃复合体系、无卤阻燃复合体系以及其他常用复合体系。

1阻燃机理通常聚乙烯中有少量支链并发生交联，研究表明，PE在空气中燃烧时产生活性很大的HO·、H·和O·，这些自由基有促进燃烧的作用，同时足够的热量以及适合的氧气浓度都是聚乙烯燃烧时所必须的条件，因此只要切断以上三个要素中的任何一种都可以达到阻燃的效果。

所以对PE的阻燃可以通过以下途径：终止自由基链反应，捕获传递燃烧链式反应的活性自由基，即卤系阻燃剂的阻燃机理。

吸收热分解产生的热量，降低体系温度。

氢氧化铝、氢氧化镁及硼酸类无机阻燃剂是典型代表。

稀释可燃性物质和氧气浓度，使之降到着火极限以下，即氮系阻燃剂阻燃机理。

促进聚合物成炭，减少可燃性气体的生成，在材料表面形成一层膨松、有细孔的均质碳层，起到隔热、隔氧、抑烟、防止熔滴的作用，即膨胀阻燃剂的主要阻燃机理。

微胶囊化红磷的阻燃机理及其在聚合物中的应用摘要：本文介绍了微胶囊化红磷阻燃剂的优越性能及制备方法，探讨了微胶囊化红磷的阻燃机理，综述了微胶囊红磷阻燃剂的国内外研究进展情况，并且列举了该阻燃剂在聚合物中的具体应用。

关键字：微胶囊化红磷；阻燃机理；应用1 优越性能1.1 红磷的缺点红磷是一种优良的无机阻燃剂，阻燃效率高，与其他阻燃剂相比，达到相同阻燃级别所需添加量少，因而对材料的物理力学性能影响小。

但它暴露在空气中容易吸潮、氧化生成磷酸并释放出剧毒的磷化氢气体；同时，红磷与大多数聚合物的相容性较差，影响产品的阻燃与力学性能。

如果将普通红磷微胶囊化，则可从根本上克服上述缺点，因而受到了各国科研人员的高度重视[1,2]。

红磷作为阻燃剂，存在下述缺点: 1)红磷在空气中很容易吸收水分，生成H3PO4，H3PO3，H3 PO2等物质，使制品表面被腐蚀而失去光泽和原有的性能，并慢慢向内层深化；2)红磷与树脂的相容性差，不仅难以分散，也会导致合成材料的性能下降；3)红磷长期与空气接触，在生成磷的含氧酸的同时，会放出剧毒的PH3气体，污染环境；4)红磷的吸湿性和表面不稳定性对塑料制品的物理性能有不良影响，尤其对弱电元件的漏电性和高压元件的绝缘性影响更甚；5)红磷易被冲击所引燃，干燥的红磷粉尘具有燃烧及爆炸危险；6)红磷的深紫红色易被阻燃的制品着色。

上述缺点严重限制了红磷的直接应用。

因此，红磷作为阻燃剂，只有经过表面处理后才有实际的应用价值[3,4]。

1.2 微胶囊化红磷的优点微胶囊化红磷（亦称包覆红磷）是国际上近几年来发展起来的高效新型阻燃剂，是在细微的红磷粉末上，通过各种方法在其表面包覆一层极薄的高分子薄膜或氧化物薄膜。

它不仅克服了红磷在使用中的几乎全部缺点，同时赋予其新的优越性能：热稳定好，易于高聚物相容，无毒无味低烟，耐候性好，贮存期长，用量少，阻燃效果好，应用广泛等[5]。

它不但可克服卤锑系阻燃剂燃烧时烟雾大、放出有毒气体及腐蚀性气体等缺陷，同时还可克服有机P-N 膨胀型阻燃剂价格昂贵、无机阻燃剂添加量大等缺点[6]。

阻燃剂基本知识及用途技术的目的是使非阻燃材料具备阻燃的性能，在一定条件下不容易燃烧或者能够自熄。

阻燃的途径不外乎以下几种：1、阻燃剂使可燃烧物炭化，从而达到阻燃效果。

这种阻燃效果主要是在固相中发挥作用，这种类别的阻燃材料主要是磷类阻燃剂（包括有机磷类和无机磷类）。

2、阻燃剂在燃烧条件下形成不挥发隔膜，隔绝空气达到阻燃目的。

这种阻燃效果主要是在液相中发挥作用。

这种类别的阻燃材料主要有硼酸盐、卤化物、氧化锑和磷类材料，或者这几种材料间的相互反映生成的物质。

3、阻燃剂分解产物将氢氧自由基连锁反应切断从而达到阻燃目的。

这种阻燃效果主要是在气相中发挥作用。

这种类别的材料主要是在气相中发挥作用。

这类阻燃材料主要是卤化物和氧化锑。

4、燃烧热的分散和可燃物质的稀释。

这类阻燃材料主要是硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁等物质，主要是因分解大量吸热、所产生的不燃物质稀释可燃性气体而达到阻燃目的。

其他的还有氮系的阻燃剂，目前新型的磺酸盐系列（市场品为3M的FR-2025），硅系的偶联剂（GE 开发出高效产品，却因为其高昂的成本而应用不多）等。

按照标准的规定，一般采用酒精喷灯燃烧实验或者模拟巷道丙烷燃烧实验来检测产品的阻燃性能。

卤素阻燃剂基本知识根据许多科学研究显示，卤素系阻燃剂已经成为日常环境中到处扩散的污染物，且对于环境与人类的威胁日益升高。

而制造、循环回收、或抛弃家电及其它消费性产品的行为，则是造成这些污染物释放到环境的主要途径。

为保护环境，某些卤素系阻燃剂已经不能使用在电器产品和房屋建材的塑料材料部份(此泛指塑料的表面/外壳)。

塑料材料中禁用卤素系阻燃剂的原因是此种阻燃剂无法回收使用，而且在燃烧与加热过程中会释放有害物质，威胁到人类身体的健康、环境和下一代子孙。

如同其它有毒的重金属(如铅、镉、水银、六价铬等)，欧盟(EuropeanUnion)在欧盟电子电机中危害物资禁用(RestrictionoftheUseofHazardousSubstancesinelectricalandelectronicequipment,RHS)指令中决定在2006年7月1日全面禁止PBB(PolybrominatedBiphenyls)及PBDE(PolybrominatedDiphenylEthers)等溴系阻燃剂的使用。

磷系阻燃剂阻燃PET的研究进展闫梦祥;张思源;王总帅;闰明涛【摘要】综述了磷系阻燃剂阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的改性方法,其中主要有共聚阻燃改性、共混阻燃改性、后处理法以及一些新技术.重点介绍了共聚阻燃改性中以2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)为代表的磷系阻燃剂以及共混阻燃改性中所用的各种阻燃剂,并指出了PET阻燃的研究方向.目前,PET的阻燃主要向着低毒、低烟、无卤化方向发展,而且开发新型或复配无卤阻燃剂已经成为PET阻燃的必然趋势.%This paper overviewed flame-retardant modification methods for polyesters,which focused on the copolymerization,blending and post-processing methods for flame-retardant modification,and also introduced some new modification technologies.Furthermore,2-carboxyethyl(phenylphosphinic) acid (CEPPA) as a representative phosphorus-containing flame retardant used for polyesters was introduced in detail,and future development direction of flameretardant polyesters was proposed.It should be pointed out that low toxicity,low smoke and halogen-free flame retardants for polyesters are the current direction in development,but the development of new types of halogen-free flame retardants will be a future trend.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2017(031)010【总页数】5页(P1-5)【关键词】聚对苯二甲酸乙二醇酯;磷系阻燃剂;研究进展;发展趋势【作者】闫梦祥;张思源;王总帅;闰明涛【作者单位】河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002;河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002;河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002;河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002【正文语种】中文【中图分类】TQ323.4+1PET是各种合成纤维中发展最快、产量最高、应用面最广的一种合成纤维[1]，是三大合成纤维中工艺最简单的一种，其纤维纺织品大量用于衣料、窗帘、幕布、床上用品、室内装饰及各种特殊材料。

膨胀阻燃剂阻燃机理一、引言膨胀阻燃剂是一种新型的阻燃材料，其主要作用是通过吸收和释放水分来形成膨胀层，从而起到阻燃的效果。

膨胀阻燃剂具有环保、低毒、高效等特点，在建筑、交通运输等领域得到广泛应用。

本文将会详细介绍膨胀阻燃剂的机理。

二、膨胀阻燃剂的分类根据不同的化学组成和特性，可以将膨胀阻燃剂分为以下几类：1. 磷系膨胀阻燃剂磷系膨胀阻燃剂是目前应用最广泛的一种，其主要成分是含氮、含氧的有机物和无机盐。

在高温下，这些物质会产生氮氧化物和水，在加入适量的碱性金属盐后，会发生化学反应生成稳定的多孔结构，从而形成了一个具有良好隔热性能和低导电性能的保护层。

2. 氢氧化铝型膨胀阻燃剂氢氧化铝型膨胀阻燃剂主要是由氢氧化铝和一些助剂组成，其主要机理是在高温下，氢氧化铝会分解产生水和氧气，从而形成一个多孔的保护层。

此外，它还具有良好的耐火性能和耐腐蚀性能。

3. 硅酸盐型膨胀阻燃剂硅酸盐型膨胀阻燃剂主要是由硅酸盐和一些助剂组成，其主要机理是在高温下，硅酸盐会分解产生二氧化硅和水，在加入适量的碱性金属盐后，会发生化学反应生成稳定的多孔结构。

三、膨胀阻燃剂的机理1. 膨胀机理当材料受到火焰的侵袭时，膨胀阻燃剂中的水分会被释放出来。

在高温下，这些水分会迅速转化为水蒸气，并与其他物质产生反应。

例如，在磷系膨胀阻燃剂中，含有氮、磷等元素的有机物会在高温下分解产生氮氧化物和水，然后与金属盐发生反应生成稳定的多孔结构。

这些多孔结构具有良好的隔热性能和低导电性能，可以有效隔离火源。

2. 阻燃机理膨胀阻燃剂中的化学成分可以通过吸收和释放水分来形成膨胀层，从而起到阻燃的效果。

例如，在磷系膨胀阻燃剂中，含有氮、磷等元素的有机物可以在高温下分解产生氮氧化物和水，然后与金属盐发生反应生成稳定的多孔结构。

这些多孔结构具有良好的隔热性能和低导电性能，可以有效隔离火源。

3. 炭化机理当膨胀阻燃剂受到火焰侵袭时，其中的有机物会发生裂解并形成碳化物。

阻燃PC的种类、物性与应⽤阻燃PC渠道139 ⼆九⼆四三七六五.⼀、阻燃PC的种类：1、含磷阻燃PC：含磷阻燃剂作为⼀种重要的⽆卤阻燃剂具有⾼效、低毒的优点。

三个最具代表性的磷系阻燃剂有磷酸三苯酯（TPP)、间苯⼆酚-双（磷酸⼆苯酯）（BDP）和双酚A-双（磷酸⼆苯酯）（BDP），在这三种磷系阻燃剂中，TPP的效果最差，BDP的效果最优。

TPP在⽓相发挥阻燃作⽤，RDP主要在⽓相发挥G11燃作⽤并也有凝固相阻燃，⽽BDP主要在凝固相起到阻燃作⽤同时也有⽓相阻燃。

从极限氧指数（LOI）测试来看，TPP和RDP的阻燃效果略好于BDP，⽽锥形量热测试的结果却是BDP最好。

在阻燃使⽤量上，采⽤22份APP与8份季戊四醇（PER）复配阻燃则能使L0I达33%，达到UL94 V-0级，次磷酸钙和次磷酸铝对PC阻燃性能的影响，结果表明添加8%的次磷酸钙能使PC达到U194 V-O级，降低次磷酸钙的质量分数⾄5%，并辅以2%的TPP也能使PC达到UL94 V-O级。

磷系阻燃最⼤的缺点是颜⾊问题，这⼤⼤限制磷系阻燃剂的应⽤范围，其易⽔解、加⼯和回收困难。

2、含硅阻燃PC：硅是⼀种新型的环保阻燃剂，具有⾼效阻燃、低烟、低毒、⽆污染、对塑料的加⼯性能和物理⼒学性能影响⼩。

从阻燃剂的应⽤量来说，该阻燃剂的质量分数为30%时，能使PC合⾦的LOI从21.2%提⾼⾄27.2%。

锥形量热测试结果表明，添加DVN后PC的热释放速率的峰值、平均热释放速率、总热释放、有效燃烧热都有所降低。

扫描电⼦显微镜分析表明，阻燃PC燃烧后形成的炭层外表⾯较光滑⽽内表⾯蓬松，这为提⾼树脂的阻燃性能起到积极的作⽤。

硅系阻燃剂的另⼀⼤优点是不但提⾼了UL阻燃级别，且能有效提⾼PC的缺⼝冲击强度、拉伸屈服强度及拉伸断裂强度。

硅树脂阻燃剂良好的热稳定性和在燃烧过程中促使体系成炭是阻燃的关键，当硅树脂中的苯基物质的量分数为90.0%时阻燃性能最好LOT为34.5%，达到UL94 V-0级。

有机磷系阻燃剂的研究与应用随着生活水平的提高和消费安全意识的不断增强，人们对包括纺织品在内的各种消费品的安全性提出了更高的要求。

纺织品一般都是具有易燃或可燃性的材料，容易引起火灾事故，因此对纺织品进行阻燃整理，阻止火焰产生或蔓延，是提高纺织品安全性能一种重要手段，有助于保障消费者的生命财产安全，同时提高产品的附加值。

标签：有机磷系；阻燃剂；研究与应用1有机磷系阻燃剂的研究现状目前，有机磷阻燃剂的研究主要集中在磷酸酯、膦酸酯、氧化膦、缩聚磷酸酯、次膦酸酯以及有机磷酸盐等方面。

磷酸酯类阻燃剂由于资源丰富、价格低廉，因而应用广泛。

主要包括之含磷的磷酸酯阻燃剂、含氮磷酸酯阻燃剂和含卤磷酸酯阻燃剂，它们大都属于添加剂阻燃剂，具有阻燃与增塑双重功能。

市场上已经开发成功并大量使用的磷酸酯阻燃剂有磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三异丙苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯等。

这些磷酸酯主要用于聚苯乙烯、聚氨酯泡沫塑料、聚酯、聚烯烃、环氧树脂、酚醛树脂、聚碳酸酯和液晶等高分子材料的阻燃。

只含磷的磷酸酯阻燃剂大多为酚类阻燃剂，国内外已相继研制出了间苯二酚双（二苯基磷酸酯）、对苯二酚双（二苯基磷酸酯）、双酚A（二苯基磷酸酯）等低聚磷酸酯阻燃剂。

低聚磷酸酯类化合物是一类很有发展前途的磷系阻燃剂，其相对分子质量高，磷含量高，和传统的单磷酸酯相比，具有与聚合物基材相溶性好、耐迁移、耐挥发、阻燃效果持久等优点；含氮磷酸酯阻燃剂由于氮、磷两种元素的协同作用，发烟量小，基本不产生有毒气体，不仅具有良好的阻燃效果，而且可以明显降低阻燃剂的用量，是目前有机磷系阻燃剂发展的趋势。

含氮磷酸酯阻燃剂中氮元素主要来自化合物中的胺、二胺和三聚氰胺；含卤磷酸酯阻燃剂燃烧后由于卤素生成腐蚀性气体、致癌物等原因，现有关它们的报道较以前要少得多。

但因其阻燃的高效性仍有一些报道，大多为同时含有氯、溴的磷酸酯或高卤含量的磷酸酯。

其中，卤代烷基磷酸酯是一类阻燃性能好，应用广泛的添加型增塑阻燃剂，可广泛应用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、不饱和聚酯、丙烯酸树脂、纤维织物以及橡胶等的阻燃，尤其是在软质和硬质聚氨酯泡沫塑料等中具有优异的阻燃性能。

化工技术经济　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＴＥＣＨＮＯ—ＥＣＯＮＯＩＮＩＣＳ　·９·　

磷系阻燃剂的合成和应用　贡长生，朱丽君　武汉化Ｔ学院．武祝４３００７３　

摘　要：　介绍了磷系阻燃剂的分类和发展概况，重点论述了一些具有发展前途的磷系阻燃剂典型品　种的合成方法和应用　关键词：　磷系阻燃剂；聚磷酸盐；磷酸酯；膦酸酯　文章编号：　１００６—２５３Ｘ（２００２）０２—０００９—０４　中图分类号：ＴＱ１２６　３　５　文献标识码：Ａ　

阻燃剂是能使聚合物及相关材料不易着火燃　烧或能减慢燃烧速度的一种助剂　２０世纪５０年代，　阻燃剂大量应用于合成材料工业。６０年代以来，国　外不断开发阻燃剂的新品种，阻燃剂的消费量急剧　上升，每年以６％～８％的速率增长，使阻燃剂成为　仅次于增塑剂的大宗产品　ｌｎｔｅｒｔｅｃｈ公司估计，全球　阻燃剂化学品年销售额超过２５亿美元，美国阻燃　剂化学品的销售额１９９８年约为２．５８亿美元，２００３　年将增至９．６９亿美元。　磷系阻燃剂是阻燃剂中重要的一大类，品种繁　多，应用广泛。按使用方法可分为添加型和反应型　两类，按组成和结构可分为无机磷化合物和有机磷　化合物　无机磷系阻燃剂包括红磷和磷酸盐类，有　机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯和鳞　盐等系列　，　。表１列出了一些磷系阻燃剂的主要　品种　现就几个典型品种进行论述。　１　无机磷系阻燃剂　无机磷系阻燃剂包括红磷、磷酸铵盐和聚磷酸　铵。　红磷作为聚烯烃、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、　尼龙以及橡胶、织物等的阻燃剂，在美国、德国和日　本等国早已使用，并有商品销售。例如德国Ｈｏｅｃｈｓｔ　公司Ｅｘｏｌｉｔ５０５就是用己内酰胺处理红磷而制得的　商品。红磷安全无毒，热稳定性好（甚至到４５０％仍　是稳定的），添加量少。用它处理的聚合物，比用普　通阻燃剂有较好的物理性能。尤其是用己内酰胺　石蜡油、氯化石蜡等处理过的红磷，阻燃效果更好。　长链聚磷酸铵（简称ＡＰＰ），化学式为（ＮＨ　Ｊ　ＰｎＯ　＋　ｎ＝２０～ｌ　０００，当ｎ很大时，可写为（ＮＨＹ％）　。　ＡＰＰ是近２０年来发展起来的一种高效无机阻燃剂，　Ｐ—Ｎ阻燃元素含量高，热稳定性好，产品近于中性，能　与其它任何物质配伍．阻燃性能持久，因而发展很快　美国Ｍｏｎｓａｎｔｏ公司ＡＰＰ的商品名称为Ｐｈｏｓｅｈｅｋ　Ｐ／　３Ｏ．德国ＢＫ公司商品名称为Ａｌｂａｐｌａｓ　Ａ　５，Ｈｏｅｃｈｓｔ　公司商品名称为Ｅｘｏｌｉｔ　２６３，日本住友和日产两大工业　株式会社均大量生产ＡＰＰ。西欧１９８５年ＡＰＰ消费量　为２　２７０Ｉ，日本１９８７年ＡＰＰ产量为１　５００Ｉ　国内目前　只有上海、天津、四川、山东、云南、辽宁等地有生产厂　家，产量较小，产品质量不太稳定，而且应用研究未跟　上去　ＡＰＰ生产方法很多　Ｉ，主要有５种：　（１）　Ｐ０　ＣＯ（ＮＨ２）　缩合法，其反应式如下，工艺　流程如图１。　。　Ｌ氨水　ＨｊＰＯ舢ｓ　—［蓝卜臣盏　［亘至］一成　

阻燃剂主要分为：卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、硅系阻燃剂和无机阻燃剂四大类。

一、卤系阻燃剂主要有含氯及含溴两大类别阻燃剂。

（1）含氯阻燃剂主要有氯化石蜡、氯化脂环烃、四氯邻苯二甲酸酐氯化石蜡优缺点：是工业上重要的阻燃剂，由于热稳定性差，仅适用于加工温度低于200℃的复合材料。

氯化脂环烃、四氯邻苯二甲酸酐热稳定性较高，常用作不饱和树脂的阻燃剂。

现今，越来越鼓励使用氯系阻燃剂。

（2）含溴阻燃剂优点：在于对复合材料的力学性能几乎没有影响，与基体树脂相容性好，分解温度大多在200~300℃左右，与各种高聚物的分解温度相匹配，因此能在最佳时刻，于气相及凝聚相同时起到阻燃作用，有添加量小，效果好的美称。

常用的有十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、四溴双酚A、六溴环十二烷、八溴醚等，这中间尤以十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴双酚A使用量较大。

①十溴二苯醚近期议论最多的是多溴二苯醚（PBDPO）在燃烧时会产生有毒致癌的多溴代苯并噁暎（PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF）。

但通过严格的德国二噁暎条令和美国环保局的规定测定，没有产生PBDD和PBDF的危险。

因此十溴二苯醚类阻燃剂在美国、日本和欧洲部分国家依然畅销，被使用在多种高聚物之中。

而真正有致癌产物生成的是八溴二苯醚和五溴二苯醚。

②十溴二苯乙烷近年来开发的十溴二苯醚最佳替代品。

十溴二苯乙烷与十溴二苯醚的阻燃性能基本一致，而且十溴二苯乙烷的耐热性、耐光性以及不易渗析的特点都优于十溴二苯醚，最可贵的是其阻燃的塑料可以回收使用，不会形成有毒的多溴代苯并噁暎（PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF），是一种有广泛应用前景的阻燃剂。

③溴化环氧树脂是一种较新型阻燃剂。

它具有优良的熔融速率、较高的阻燃效率、优异的热稳定性，又能使被阻燃材料具有良好的的物理机械性能，不起霜，从而被广泛的应用于PBT、PET、ABS、尼龙66等工程塑料、热塑性塑料以及PC/ABS塑料合金的阻燃处理中。

系织 物 阻燃 剂 的 阻燃 机 理 。介 绍 了其 中 的一 些 品 种 。 关 键 词 ： 剂 ；织 物 ；磷 系阻 燃 剂 燃
Ｄｅ ｅ ｏｐｍ ｅ ｔｏｎ Ｐｈ ｐｈ ｕ — Ｂａ ｅ ａ ｅ Ｒｅ ａ ｄａｎ ｖ ｌ ｎ ｏｓ ｏｒ ｓ ｓ ｄ Ｆｌｍ ｔ ｒ ｔ ｏｎ Ｆｉ ｘ ｉ ｓ ｂｅｒＴｅ ｔｌ ｅ
１ 前言
近年来 ，随着 人民生活 水平的不 断提高 ，对 内部 装饰
有 脱水 作用 ，使 纤维碳 化， 而显示 出阻燃效果 。一般过程
为 ： 磷化 物 一磷酸 一 磷酸 一聚偏磷酸 ，生成的磷酸层形 偏
成 不挥 发的保护 膜将氧 隔离达到 阻燃 目的。 聚偏 磷酸引起
ห้องสมุดไป่ตู้
的需求大量增加。窗帘、 沙发、床垫、被褥、枕套、 地毯等
易 燃物易酿 成火 灾，给人 民生命 财产造成 巨大的 损失 ，据 统 计，在所 有的火 灾中约有一 半是 由于纺 织品引起 的 。为 此 ，世界各 发达国家早在 ２ ０世纪 ６ ０年代，纷纷 制定 了各
织 物脱水反应 ，使织物生成碳 质的皮膜，加速燃烧碳化，发
挥 阻燃效果 。 ２．． 磷 与 卤素 的 协 同作 用 ２２
阻 燃整理是 通过 吸附沉积 、化学 键合 、非极性范德 瓦
燃烧热 再次作 用于 固相纤 维高分 子聚合物 ， 促使其分 解形 成循环 燃烧 ，使 火势越来越 大，酿 成火灾 。
２２ 磷 系 织 物 阻 燃 剂 的 阻 燃 机 理 ．
尔斯力 结合及 粘合等 作用使 阻燃剂 固着 在织物 或纱线 的高
大类 。 ３１ 织 物 阻 燃 整 理 剂 ．
用于制造 织物的 纤维， 无论是 天然或是 合成的均 是 由

常见阻燃剂及其阻燃机理总结1、无机阻燃剂（1）水合金属氧化物主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锡等，其中以氢氧化铝的吸热效应最大，阻燃效果好。

其阻燃作用主要是吸热效应，生成的水蒸气还能起隔绝效应。

这类阻燃剂的最大优点是无毒，不会生成有害气体，还可减少燃烧过程中CO的生成量，起消烟剂作用。

最大缺点是分解温度低，应用时使用量大，只能用于加工温度较低、物理机械性能要求不高的高聚物材料的阻燃。

此外，氢氧化镁易吸收空气中的CO2，生成碳酸镁，使制品产生白点。

（2）硼化合物与钼化合物这类阻燃剂中主要有硼酸、水合硼酸锌、钼酸锌、钼酸钙、钼酸铵等。

其中水合硼酸锌的阻燃效果最好。

该类阻燃剂在较低温度下熔融，释放出水并生成玻璃状覆盖层，在燃烧过程中起隔绝、吸热及稀释效应。

硼类阻燃剂与卤系阻燃剂有协同效应。

由于分解温度低，不能用于加工温度高的高聚物阻燃（3）硅类化合物这类阻燃剂在燃烧时能生成玻璃状的无机层（Si0）并接枝到高聚物上，产生不燃的含碳化合物，形成隔氧膜而抑制燃烧，同时还能防止高聚物受热后的流滴。

其燃烧时不产生火焰、CO及烟，而且还具有补强作用。

因此，这是一类极有开发前景的非卤素阻燃剂。

（4）膨胀型石墨这是一类新开发的无机阻燃剂美国已商品化。

它能起隔绝效应，与红磷有良好的协同效应，两者常同时使用（5）三氧化二锑三氧化二锑在不含卤高聚物中阻燃作用很小，一般不单独用作阻燃剂，在含卤高聚物中有较好的阻燃作用，与卤系阻燃剂并用有较好的协同效应2、有机阻燃剂（1）有机卤系阻燃剂有机卤系阻燃剂是目前用量最大的有机阻燃剂，主要是溴、氯化合物。

溴化物虽然有毒，但其阻燃效果比氯化物好，用量少，很受用户欢迎。

同一卤素不同类型的化合物，其阻燃能力不同，其大小顺序为:脂肪族＞脂环族＞芳香族脂肪族与高聚物的相容性好，但热稳定性差；芳香族热稳定好，但相容性差。

含有醚基的芳香族卤化合物与高聚物的相容性好，热稳定性高，用量急剧增加。