塑料中阻燃剂的阻燃机理

塑料中阻燃剂之阻燃机理及其阻燃作用

塑料中按一定比例加入阻燃剂，可使*氧指数增大，阻燃效果明显。当然，氧指数只是表示材料可燃性和阻燃剂的阻燃性，还应采用一系列的参量，如热自燃临界参量、热点燃能量、热自燃温度等。一般说来，含有阻燃剂的塑料在燃烧时，阻燃剂是在不同反应区域内（气相、*凝聚相）多方面起作用的。对于不同材料，阻燃剂的作用也可能不同。


阻燃剂的作用机理比较复杂。但其目的总是以物理和化学的途径来切断燃烧循环。阻燃剂对燃烧反应的影响表现在如下几方面：

（1）位于凝聚相内的阻燃剂吸热分解，从而使凝聚相内的相对温度减慢上升，以延缓塑料的热分解温度，利用阻燃剂热分解时生成的不燃性气体的气化热来降低温度。

（2）阻燃剂受热分解，释放出捕获燃烧反应中的·OH（羟基）自由基的阻燃剂，使按自由基链式反应进行的燃烧过程终止链锁反应。

（3）在热作用下，阻燃剂出现吸热相变，阻止凝聚相内温度的升高，使燃烧反应变慢直至停止。

（4）催化凝聚相热分解，产生固相产物（焦化层）或泡沫层，阻碍热传递作用。这使凝聚相温度保持在较低水平，导致作为气相反应原料（可燃性气体分解产物）的形成速度降低。

总之，阻燃剂的作用能综合地使燃烧反应的速度变慢，或者使反应的引发（热自燃）变得困难，从而达到抑制、减轻火灾危害的目的。

一、阻燃剂的物理作用

阻燃剂的物理作用，表现在当塑料燃烧时，延缓固相反应区温度升高的速度，或者使气体火焰区向固相反应区的传热变得困难，这种物理过程的总作用，其结果是使固相反应区的温度维持在较低水平，使其相对地冷却。

二、阻燃剂的化学作用

从化学反应动力学来研究阻燃剂的作用十分重要。阻燃剂可使凝聚相内的热分解速度变慢，也可以使火焰反应的速度降低。前者使凝聚相的热自燃参量（如临界温度、临界尺寸）变大，使引起燃烧变得困难。后者则降低了火焰反应的放热速度，使反应的扩大与传播受到抑制。

三、磷的阻燃作用

目前采用的含磷阻燃剂大多是含磷元素的有机或无机化合物，其阻燃效果比溴化物好。研究发现，含磷阻燃剂能使阻燃材料生成更多的焦炭，并减少可燃性挥发物的生成量，燃烧时阻燃材料的失重会大大降低。

四、阻燃技术的应用

现在，塑料泡沫中使用的阻燃剂绝大多数是添加型阻燃剂，而反应型阻燃剂主要用于环氧树脂、聚氨脂树脂等热固性树脂中。在实际阻燃技术中，很少使用单一品种的阻燃剂。通常，将数种阻燃剂并用，以利用其协同效应，增高阻燃效率



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