-
导致高分子塑料燃烧的基本要素主要分为三种，是热、氧和可燃气体。塑料的燃烧过程主要要经过三个阶段：热引发过程、热降解过程和燃烧过程。所以塑料的阻燃机理也基本分为三种方式，分别为干扰氧化、吸收热量和稀释可燃气体。[17-19]具体可以分为以下四种：（1）冷却机理：添加的阻燃剂在受热时，发生热分解反应，会吸收塑料热降解所需要的热量，抑制塑料表面的降解，降低塑料表面的温度，也称为固相阻燃。其代表阻燃剂有氢氧化镁和氢氧化铝等。（2）稀释机理：添加的阻燃剂在受热时，会分解产生大量不燃性气体如水、氮气、二氧化碳以及多种卤化氢气体。分解产生的气体以便于稀释可燃气体，以使可燃气体的浓度降到着火点以下，也称为其气相阻燃。其代表阻燃剂有氯化石蜡等。（3）隔膜机理：隔离膜主要分为两种类型：一种是添加的阻燃剂受热分解产生密度较大的不燃气体或一些高沸点液体，覆盖于塑料的表面，隔离氧气与可燃气体的接触以达到阻燃的效果。其代表阻燃剂是有机氮类，其分解主要产生水蒸汽、氮气、硫酸铵以及氨基磺酸胺等。另一种阻燃剂受热分解会产生炭化剂，促使材料的表面迅速脱水炭化，形成致密的炭化层，隔绝材料表面的氧气与可燃气体的接触。其代表阻燃剂是磷系、硼系、卤化物系和有机硅系等。（4）终止反应机理：添加的阻燃剂在受热分解时，会产生一种能够捕获自由基的化学物质，此物质会消除燃烧时所产生的自由基，及时终止氧化还原反应。27667
- 上一篇：中空核壳纳米粒子的国内外研究现状
- 下一篇：海天线检测国内外研究现状
2 氢氧化铝阻燃剂
氢氧化铝（ATH）是一种白色粉末状，比较易溶于酸和铵盐溶液。它具有了阻燃、消烟和填充三大特征功能。作为无机阻燃剂，ATH具有无毒、无污染的优点，被国内外公认为无公害、绿色环保阻燃剂之一。ATH的色度指标较好，白度值比较高，添加到复合材料中，对材料的色度影响很小，从而使得复合材料制品美观。作为无机阻燃剂，其在基体分散性好，但是阻燃效率不高，在达到规定阻燃效果的时候，添加量都比较大，会严重影响到复合材料的力学性能。ATH可以和很多其他的阻燃剂产生很好的协效阻燃的效果，使得复合材料的阻燃性能和力学性能都比只添加ATH阻燃剂更好。同时ATH是有来源广，价格低的优点，在国内外的阻燃剂的消耗量比重较大，约占50%左右。市场上常用的阻燃剂氢氧化铝主要是三水合氧化铝，晶体的结构是紧密堆积的方式，是羟基离子以AB双层相互叠加的方式，铝离子是位于羟基离子密堆积中，在单一八面体的空隙中，铝离子占据了2/3的空间，其外的1/3是空着的，相邻两层的羟基离子是有氢键相互连接的。论文网
ATH阻燃剂在使用时，主要有气相和凝聚相两种阻燃机理，具体阻燃机理可以概括以下三点：（1）ATH在210-310℃的高温下受热分解，分解后发生脱水吸热反应，分解反应可以吸收复合材料表面的热量，材料表面的温度会有所下降；（2）脱水反应产生大量的水蒸气，可以稀释材料表面的可燃气体和氧气的浓度，做到较好效果的气相阻燃；（3）脱水反应产生的三氧化二铝，会沉积在复合材料的表面，以便于抑制可燃气体的产生和逸出，有隔热、隔绝空气的作用，并且具有一定的抑烟效果。ATH的分解温度较低，有时在材料加工成型时，就开始分解，会出现发泡的效果。
3 EVA阻燃现状
目前，工业生产的EVA复合材料使用的阻燃剂普遍为卤素阻燃剂，卤素中的溴系阻燃剂在市场份额中上占据了重要地位。卤素阻燃剂虽然具有较高的阻燃效率，并具有较广的应用范围，但是卤素阻燃剂主要缺点是无法被回收利用，并且卤素在燃烧时，会产生大量有害性气体，对人体健康和环境造成严重危害。因此，当今EVA常用的阻燃剂研究应用侧重为无卤阻燃剂的研究。一般无卤阻燃剂主要分为无机和有机两种类型，常见的EVA无卤阻燃剂主要分为金属氢氧化物阻燃剂、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、硅系阻燃剂等。