硅系、磷系阻燃劑應用及特性

一、硅系阻燃劑

硅系列阻燃劑國內生產品種和生產量都很小。使用較多的硅酮聚合物，它是一種透明、 粘稠的聚硅氧烷聚合物，它可通過類似于互穿聚合物網絡，部分交聯機理而結合入基材 聚合物結構中，這可大大限制硅添加劑的流動性，因而使它不致于遷移至被阻燃聚合物的表 面，且與聚烯烴等高聚物相容。

作為阻燃劑的硅酮聚合物，通常與一種或多種協同劑并用。這些協同劑有：ⅡA族有機 金屬鹽(如硬脂酸鎂)，聚磷酸銨(PPA)與四醇的混合物，氫氧化鋁(ATH)等。它們 既能與基材聚合，又能與硅樹脂發生協同效應；它們不僅能提高兩種聚合物的互滲性，而且 能促進炭層的生成，進而阻止煙的形成和火焰的發展。

對于加有填料和未加填料的聚烯烴，由于燃燒時硅酮聚合物能與它們形成炭層，所以既 能提高其氧指數，又能降低火焰傳播速度。

硅銅聚合物不論是用作添加劑或者是作為共聚物的組成，均能改善有機塑料的低溫抗沖 擊強度。由于硅樹脂的惰性和穩定性，以及極低的玻璃化溫度(為．54～87℃)，所以它即使長 期處于高溫或低溫下均能保持其彈性。在某些情況下，硅樹脂還能降低聚烯烴的玻璃化溫度。 這說明，硅樹脂與聚烯烴基材相容。

硅系阻燃劑在賦予基材優異的阻燃性能之外，還能改善基材的加工性能、機械性能、耐熱 性能等，生態友好，阻燃材料的循環使用效果較好，能滿足人們對阻燃劑的嚴格要求。但是加 工工藝比較復雜，有的需要側向喂料，即在高聚物加工過程中添加。現在市場上有顆粒狀的， 因此更適合在高聚物阻燃加工過程中應用。

硅酮與多種協效劑組成的阻燃系統目前主要用于聚烯烴。

二、磷系阻燃劑：

（1）無機磷阻燃劑

磷阻燃劑已有很長的歷史，磷一氨阻燃劑對纖維素的阻燃非常有效。其中，磷酸銨、磷 酸銨鈉、硫酸銨，錫酸銨和磷酸銨及氯化銨的混合物很適用于纖維阻燃。最近對磷酸二氫銨 和磷酸氫二銨，或低分子量聚磷酸胺與硼酸銨、硫酸銨、氨基磺酸銨和溴化銨的共混物有了新的發現，它們的不同組合，對合成纖維的阻燃有明顯效果。高聚合度的聚磷酸銨(APP)廣泛應用于各種防火涂料之中，聚合度越高，阻燃效果越好， 阻燃效應越長久。對hong磷的表面處理、穩定化處理及包覆處理使hong磷的吸濕性、自燃溫度、釋放磷化氫量、 粉塵爆炸濃度、落高自燃及與高聚物的相容等性能得到極大的改善。

（2）有機磷阻燃劑

有機磷系阻燃劑包括磷suan脂、膦酸酯、亞磷suan脂、有機磷鹽、氧化膦及磷．氮化合物等多 種，但作為阻燃劑應用最多的是磷suan脂和膦酸酯，特別是它們的含鹵衍生物。有機磷系阻燃 劑的主要缺點是耐熱性較差，揮發性較大，惡化塑料的熱變形溫度。因此，開發磷含量高、 分子量大、熱穩定性好、低毒性、低生煙量的磷系化合物是有機磷系阻燃劑發展的一個趨勢， 此外耐輻射性和不惡化基材電器絕緣性的磷suan脂也是人們著眼的新品種。

有機磷化物是添加型阻燃劑該類阻燃劑燃燒時生成的偏磷酸可形成穩定的多聚體，覆蓋于復合材料表面隔絕氧和可燃物，起到阻燃作用，其阻燃效果優于溴化物，要達到同樣的阻燃效果，溴化物用量為磷化物的4～7倍。該類阻燃劑主要有磷(膦)酸酯和含鹵磷suan脂及鹵化磷等，廣泛地用于環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS等。

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