如何分类阻燃剂?阻燃剂的阻燃机制是什么?根据化学词典介绍:阻燃剂,给予易燃聚合物阻燃功能添加剂,主要为聚合物材料阻燃设计;阻燃剂有多种类型,分为添加阻燃剂和反应阻燃剂。
阻燃剂分类
阻燃剂分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。
添加阻燃剂通过机械混合添加到聚合物中,使聚合物具有阻燃性。目前,添加阻燃剂主要包括有机阻燃剂和无机阻燃剂、卤素阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)和非卤素。
有机是一些以溴、磷氮、氮、红磷和化合物为代表的阻燃剂。无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、硅等阻燃系统。
反应阻燃剂作为单体参与聚合反应,因此聚合物本身含有阻燃成分。其优点是对聚合物材料的使用性能影响小,阻燃性持久。

阻燃剂的阻燃机理
阻燃剂通过吸热、覆盖、抑制链反应、不燃气体窒息等多种机理发挥阻燃作用。大多数阻燃剂通过多种机理的共同作用达到阻燃目的。
吸热作用
任何燃烧在短时间内释放的热量都是有限的。如果能在短时间内吸收火源释放的部分热量,就会降低火焰温度,减少辐射到燃烧表面并作用于将气化的可燃分子分解成自由基的热量,在一定程度上抑制燃烧反应。
在高温条件下,阻燃剂发生强烈的吸热反应,吸收燃烧释放的部分热量,降低可燃表面温度,有效抑制可燃气体的产生,防止燃烧蔓延。
Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理是在达到热分解温度之前,通过提高聚合物的热容量来吸收更多的热量,从而提高其阻燃性能。这种阻燃剂充分发挥其结合水蒸气的吸热特性,提高其自身的阻燃能力。
覆盖作用
在可燃材料中加入阻燃剂后,阻燃剂可在高温下形成玻璃或稳定的泡沫覆盖层,隔离氧气,具有隔热、隔氧、防止可燃气体向外逃逸的作用,从而达到阻燃的目的。
如果有机磷阻燃剂加热,可以产生结构更稳定的交联固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面可以防止聚合物进一步热解,另一方面可以防止其内部热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
抑制链反应
根据燃烧链反应理论,维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可作用于气相燃烧区域,捕捉燃烧反应中的自由基,防止火焰传播,降低燃烧区域的火焰密度,最终降低燃烧反应速度直至终止。
如果含有卤素阻燃剂,其蒸发温度与聚合物分解温度相同或相似,当聚合物热分解时,阻燃剂也会同时挥发。此时,卤素阻燃剂和热分解产物同时位于气相燃烧区域,卤素可以捕捉燃烧反应中的自由基,干扰燃烧链反应。
不燃气体窒息
阻燃剂在加热时分解不燃气体,将分解可燃气体的浓度稀释到燃烧下限以下。同时,它还可以稀释燃烧区域的氧浓度,防止燃烧继续进行,达到阻燃的效果。(编辑:YD)
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