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有机阻燃剂阻燃原理
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2016-10-13 13:40:29 |
有机阻燃剂阻燃原理之卤系阻燃剂。卤系阻燃剂在受热时分解产生的卤化氢，通过物理过程（包括吸热降温、气相稀释）和自由基机理实现阻燃的目的。 在受热条件下，卤系阻燃剂发生热分解，吸收部分热量，以达到降低温度的目的，同时会释放出大量卤化氢气体，由于卤化氢气体的比重大于空气，且不可燃烧，排走空气或稀释可燃气体，是聚合材料的燃烧速度减缓或使燃烧熄灭，起到气相阻燃效果。
另外，卤系阻燃剂在燃烧温度下分解出HX，HX与聚合物燃烧时释放的高能量HO·自由基发生反应，生成低能量的卤系自由基X·和H2O,X·与烃类反应再产生HX。如此循环起到终止连锁反应的作用。
但是该阻燃剂处理过的材料燃烧时，会释放大量有毒、腐蚀性的卤化氢气体，从而会造成人员窒息中毒和设备的腐蚀损坏；而且由于聚合物的挥发物得不到完全燃烧，致使分解产物形成大量的炭粒，产生大量烟雾，成为火灾中很危险的因素，因此，卤系阻燃剂正在经受着环境保护的严峻挑战。
有机阻燃剂阻燃原理之有机磷系阻燃剂阻燃。有机磷化物是添加型阻燃剂，主要是按凝聚相阻燃机理进行阻燃，当含有磷系阻燃剂的高聚物经受高温或燃烧时，含磷化合物受热分解生成磷的含氧酸，生成的偏磷酸可形成稳定的多聚体，覆盖于复合材料表面隔绝氧和可燃物，同时这类酸能促进含羟基化合物的吸热脱水成炭反应，生成水和焦炭。
脱水反应是吸热反应，而且脱水生成的水蒸气能稀释氧气和可燃气体的浓度；石墨状的焦炭层导热性差，使传递至基材的热量减少，基材分解减缓； 同时，磷的含氧酸多为粘稠状的半固态物质，可在材料表面形成一层覆盖于炭层的液膜，能降低炭层 的透气性和减少炭层的氧化。另外， 磷系阻燃剂还能发挥一部分气相阻燃作用。磷化合物受热时会生成PO·自由基，能够捕获燃烧链式反应的OH·，H·等。因此，有机磷系阻燃剂可以通过吸热冷却、气相稀释、形成隔热层和终止自由基链反应等途径，达到对材料的阻燃。
磷酸三苯酯阻燃剂tpp质量标准：
外观：白色片状结晶
含量：≥99%；
酸值(mgKOH/g)：≤0.1；
游离酚：≤0.1%；
凝固点：≥47.0℃
色度(APHA)：≤60；
水分：≤0.1%
密度(50℃，g/cm3)：1.185-1.202
有机阻燃剂阻燃原理之氮系阻燃剂阻燃。氮系阻燃剂：包括双氰胺、联二脲、胍类化合物、三聚氰胺及其盐类，其主要优点是无卤、低毒、低烟，对热和紫外线稳定，阻燃效率好且价廉。氮系阻燃剂在吸热后分解产生不燃性气体，如NH3、H2NCN、N2、NO、NO2、CO2、H2O等，一方面可以稀释空气中的氧和聚合物受热分解产生的可燃物的浓度，同时阻燃剂分解过程中会吸热，降低基材表面温度；另一方面分解产生的氮的氧化物能捕捉自由基，抑制高聚物的链锁反应，从而达到阻燃的目的。
膨胀型阻燃剂阻燃。膨胀型阻燃剂是近年来国内外广为关注的新型复合型阻燃剂。其具备阻燃机制，无卤、低烟、低毒的独特特性。其阻燃机理较为复杂，吸热冷却、稀释、 形成隔热层和终止自由基链反应等途径在阻燃过程中都能得到体现，其具体表现为：
通过膨胀形成多孔泡沫炭的隔热层。在较低温度下，化合物中的非双环磷产生能作为脱水剂的磷酸；反应产生的水蒸气和由气源产生的不燃性气 体使熔融体系膨胀发泡。同时， 多元醇脱水炭化，形成无机物及炭残余物，且体系进一步膨胀发泡；反应接近完成时，体系胶化和固化，最后形成多孔泡沫炭层，起到阻止热传递，降低可燃性气体释放量和隔绝氧的作用，以达到阻燃目的。
膨胀型阻燃剂在燃烧温度下都能释放出诸 如水及CO2、 NH3、N2、HX等不燃性气体，这些气体组份在气相中冲淡了可燃性气体的浓度，使之降到着火极限以下，起到气相阻燃效果。膨胀型阻燃剂，在高温下发生相变、脱水或脱卤化氢等吸热分解反应，降低聚合物基材和火焰区温度，减慢热裂解反应的速度，进而减少可燃性气体挥发量，最终破坏维持聚合物持续燃烧的条件，达到阻燃目的。
聚合物在燃烧中的产生很多高能量自由基，膨胀型阻燃剂在分解过程中产生可捕获自由基的物质（如PO·），从而切断自由基链锁反应达到阻燃的目的。
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