(4)磷-卤、磷-氮系阻燃剂主要是通过各元素之间协同促进实现阻燃,具有 双重效应,阻燃效果可想而知。
(5)无机阻燃剂成本低,环保绿色,燃烧时没有黑烟产生,也没有毒气体分解。 这高度符合现代市场对环保型阻燃剂的要求。美中不足的是,无机阻燃剂的阻燃效率 低,需要加入大量阻燃剂才能使产品达到理想的阻燃效果。而且大多数无机阻燃剂毫
无例外地陷入了了相容性差,亲和力低,材料力学性能差的怪圈。以氢氧化镁为例, 燃烧时释放出二氧化碳和结合水等无害物质,结合水又会进一步在阻燃体系中发挥阻 燃作用,当然,大量的无机阻燃材料的加入也相当于稀释了可燃物,进而材料的可燃 性得到了进一步降低。另外,还有一种被称阻燃协效剂的无机阻燃剂(比如三氧化二 锑、硼酸锌等),它们本身阻燃效果很差或者根本就不阻燃,它们只是通过协助其它 卤系或者其他阻燃剂进行协同阻燃,提高阻燃效率。如氧化锑,它和卤化物复配使用, 在高温下生成卤化锑,卤化锑都是沸点较高的挥发性物质,蒸气比重大,可较长时间 停留在燃烧区,且具有排氧作用。同时,卤化锑还能分解产生可捕获燃烧自由的卤素 自由基,促进卤化物脱卤化氢和材料表面炭化。此外,它还可以在火焰上空凝成固体 微粒,散射大量热能[15]。
1。2。5 膨胀型阻燃剂
性能良好的阻燃剂,一般被要求有较高的阻燃效率,即所合成材料阻燃等级高, 这是最本质的特性。同时阻燃剂应该对所制造的阻燃材料物理性能(如力学性能)没 有太大影响甚至是无影响,保证材料的基本性能保持不变。必须保证阻燃剂与材料彼 此之间的有较好的亲和力,从而保证它能在材料中分散均匀且相容,以减弱对材料体 系的内部结构的破坏,影响力学性能。还需要考虑的是如果用传统的加工工艺操作, 过程简单方便会提高经济效益,还有较低的市场成本和高性价比会成为多数人的选择。 无毒无害,环保绿色的特性是近年来市场的走向趋势,一种优异的阻燃剂必须具备这 种市场潜力。膨胀型阻燃剂由此应运而生。它克服了无机金属氢氧化物阻燃剂由于添 加量大对材料力、加工性能带来不良影响的缺点,也没有含卤阻燃剂燃烧发烟大、易 产生熔滴的问题,且加工时也不会腐蚀设备[16]。因此膨胀型阻燃剂近年来受到了人们 的高度重视。
顾名思义,膨胀型阻燃剂(IFR)就是在受热时发泡膨胀。它不含卤素,也不采用 氧化锑为协同剂,而是以氮、磷为主要组成元素,其体系自身独立而内部协同作用。 加入膨胀型阻燃剂的聚合物在燃烧时,被灼烧表面会生成一层致密的膨胀泡沫层,经 分析,生成的炭化层起到隔绝热量、隔离氧气、抑制烟雾、防止熔滴等功效。膨胀型 阻燃剂由于这些优异的特性,与未来阻燃剂绿色环保的研究方向高度一致,再结合国 内外实情,其发展前景相当可观。文献综述
膨胀型阻燃剂有三个基本要素,即酸源、炭源和气源。①酸源,也可以说脱水剂 或者炭化促进剂,该成分一般是无机酸或燃烧中能原位生成酸的化合物(如硫酸、硼 酸、磷酸和磷酸酯等)。它是最为主要的组成,在三组份中所占比例最大。除此之外, 酸源还包含了阻燃元素;②炭源,也就是所谓的成炭剂,形成泡沫炭化层的基础就是 它。主要是由一些含碳量高的多羟基化合物组成(如树脂、多糖聚合物、多元醇等);
③气源,也称发泡源,多数为含氮化合物(如酰胺类聚合物、氰胺类聚合物、尿素等)。 由此可见,酸源是起阻燃作用的存在,而碳源和发泡剂相较之下就是促进阻燃剂发挥 阻燃作用的协效剂。