概述:阻燃剂是一种功能性助剂,旨在赋予易燃织物难燃性。主要针对高分子材料设计,通过多种机理如吸热、覆盖、抑制链反应等发挥阻燃作用。
五大常见阻燃剂的阻燃原理
1、无机阻燃剂
无机阻燃剂主要通过利用填料的蓄热和导热性质,使材料不易达到分解温度。当其受热分解时,会吸收大量热量,从而降低材料表面温度,减少高分子材料的热分解和燃烧概率。
2、卤素阻燃剂
卤系阻燃剂是世界上产量最大的有机阻燃剂之一。含溴和含氯型阻燃剂是应用较多的种类。卤系阻燃剂的阻燃机理包括释放卤素自由基,有效捕捉聚合物材料因受热降解产生的游离活性自由基,降低自由基的浓度,从而缓解或终止燃烧的自由基链式反应。释放的卤化氢具有不易燃烧的性质,有效阻隔氧气并抑制燃烧反应的进行。
3、经过处理的氢氧化铝(ATH)阻燃剂
氢氧化铝是一种无毒无腐蚀性的无机阻燃剂,广泛应用于各种聚合物塑料产品中。它可以通过脱水反应吸收大量热能,抑制聚合物材料升温。分解产生的水蒸气可以稀释燃烧产生的可燃性气体和氧气浓度。产生的金属氧化物三氧化二铝可以在聚合物表面形成一层致密的碳化膜,减缓燃烧时的传热作用。
4、磷系阻燃剂
磷系阻燃剂包括无机磷系和有机磷系。其阻燃机理主要是通过形成隔离膜来达到阻燃效果。对于含氧聚合物,磷系阻燃剂的热降解产物可以促使其表面快速脱水碳化,形成碳化层。磷系阻燃剂在燃烧温度下分解形成的玻璃状物质可以包裹在聚合物表面,起到隔离层的作用。
5、硅系阻燃剂
硅系阻燃剂包括无机硅和有机硅。其阻燃机理主要体现在凝聚相阻燃机理,即通过生成裂解碳层和提高碳层的抗氧化性实现阻燃。在高分子材料中添加硅系阻燃剂后,阻燃剂会在材料表面形成含碳硅酸盐层,延缓或阻止可燃性气体的逸出和自由基的生成。