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阻燃剂三大分类,你了解多少?

阻燃剂是用以提高材料的抗燃性,阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。它的使用历史最早可以追溯到1820年,时至今日,阻燃剂已经发展成为仅次于增塑剂的第二大添加剂。

目前已开发应用的聚合物阻燃剂,主要是含第ⅤA族的N、P、As、Sb、Bi和第Ⅶ A族的CI、Br,以及Al、B、Zn、Sn、Mg、Ca等的化合物。其中最常用和最有效的是含P、CI、Br、Sb和Al的化合物。

聚合物阻燃剂.jpg

一、按所含阻燃元素分类

按所含阻燃元素可将阻燃剂分为卤系、磷系、氮系、硫系、磷-卤系、磷-氮系、硅系、锑系、硼系和铝镁系等几类阻燃剂,其中卤系阻燃剂是目前世界上产量最大的阻燃剂之一,具有添加量少、阻燃效果显著的特点,在阻燃领域占有重要地位。

二、按阻燃剂的使用方法分类

按阻燃剂使用方法的不同,阻燃剂可分为反应型和添加型两大类。

(1)反应型阻燃剂

反应型阻燃剂是指分子内具有可反应官能团,能够在聚合物合成过程中参与反应,并结合到聚合物分子中的阻燃剂。其优点是稳定性好、阻燃作用持久、毒性小、对塑料性能影响较小,可以认为是一类理想的阻燃剂。缺点是应用不方便,品种较少,目前使用量仅占阻燃剂的10%-20%左右。反应型阻燃剂主要用于热固性塑料中,有时也用于热塑性塑料中。有些反应型阻燃剂也可用作添加型阻燃剂。

反应型阻燃剂.jpg

(2)添加型阻燃剂

添加型阻燃剂是在塑料加工前掺入塑料中,并以物理状态分散在混合料中的阻燃剂。其特点是使用方便、适用性强,目前其使用量占整个阻燃剂的80%-90%。缺点是在改进阻燃性的同时,降低了塑料本身固有的某些性能,如加工性和力学性能等。添加型阻燃剂常用于热塑性塑料中。

三、按阻燃剂组分分类

按阻燃剂组分的不同可将阻燃剂分为无机阻燃剂和有机阻燃剂两大类。

(1)无机阻燃剂  

无机阻燃剂的品种很多,不同的无机阻燃剂的功能不同。

无机阻燃剂.jpg

有单独使用即显示阻燃效果的,如红磷;有与含卤有机阻燃剂并用而显示阻燃效果的,如Sb₂O₃ ;还有既起填充剂作用又能分解结晶水而显示阻燃效果的,如氢氧化铝。

无机阻燃剂具有热稳定性好、无毒、不产生腐蚀性气体、不挥发、抑烟、效果持久、价廉等优点,缺点是会对聚合物材料的加工成型性能和物理、电气性能等产生负面影响。

(2)有机阻燃剂

有机阻燃剂的品种也很多,按化合物类型细分,主要有磷系和卤系阻燃剂两类。磷系阻燃剂还可分为不含卤和含卤阻燃剂;而卤系阻燃剂也可分为氯系和溴系阻燃剂。

有机阻燃剂,尤其溴系有机阻燃剂,由于阻燃效果好、用量少、对塑料制品的性能影响小,因此,尽管存在有毒、发烟量较高并会释放高腐蚀性的卤化氢气体等问题,目前仍是应用广泛的重要阻燃剂。

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