高分子阻燃剂课件

1、高分子阻燃剂简介目 录 1. 阻燃剂的研究背景 2. 阻燃剂的分类 3. 阻燃剂介绍 4. 高分子阻燃剂的结构和阻燃机理 5. 高分子阻燃剂的分类和合成方法 6. 高分子阻燃剂的应用 7. 国内相关的法规1. 阻燃剂的研究背景众所周知，大多数合成聚合物是易燃物质，随着各种聚合物的大量使用，特别是大量作为建筑和装饰材料，火灾的危险性和危害性大大增加。每年因为火灾造成的人员伤亡和财产损失都在上升。聚合物的易燃性已经成为扩大其应用领域的主要障碍之一。因此，开发阻燃性聚合物和阻燃添加剂已经是高分子材料化学研究的当务之急！1.1 在燃烧过程中非阻燃性过程中非阻燃性聚合物主要起三方面的破坏作用 绝大多数聚

2、合物都是由碳氢元素组成的，具有易燃性性质，在燃烧过程中会放出大量热量，造成直接危害的同时，还能使火势迅速扩大。 在燃烧过程中许多聚合物都能释放出大量烟雾和有毒气体，使火场的能见度降低，有毒气体的吸入使伤亡增加，救火的难度增大。 在高温下和燃烧过程中聚合物结构件迅速失去其机械性能，发生坍塌和脱落，给人员脱险和财产抢救造成更大困难。1.2 消除火灾中聚合物的这些危害 主要在以下三个方面研究：首先，发展新型阻燃树脂，从根本上解决聚合物的易燃问题。其次，在已有易燃聚合物中加入可以阻止燃烧的添加剂。此外，对由易燃聚合物组成的物品进行表面阻燃处理也是一种实用的高分子产品防火阻燃方法，但是这种阻燃处理剂多数

3、不属于功能高分子范畴。1.3 高分子阻燃剂的研究进展开发新型阻燃树脂方面目前已经取得较大进展它们的共同特点是分子内存在苯环等芳香结构，分子间作用力较大，分子中碳氢元素比较大，不含或很少含氢元素，燃点和熔点较高，在高温下不易分解，化学和热稳定性较好。是一类特殊的工程塑料。在受到高温，或者遇到火焰时能发生碳化，而阻止燃烧的继续。最常见的这类阻燃树脂主要是一些具有芳香酰胺结构内酰胺等梯形结构和某些芳香聚脂结构的聚合物。目前已经有多种商品出售，多数可以制成阻燃纤维等结构材料。缩聚反应阻燃聚合物的合成方法和分子结构图示如下：2. 阻燃剂的分类3.1 无机阻燃剂 无机阻燃剂是根据其化学结构习惯分出的一类阻

4、燃剂，包括氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锑、及硼酸锌等。需要说明的是历来有人将三氧化二锑归于这一类，但严格来讲，三氧化二锑本身不是阻燃剂，它只是与卤素类阻燃剂合用的协效剂。3. 阻燃剂介绍3.1.1 氢氧化铝 氢氧化铝亦名三水合氧化铝（ATH），分子式为Al(OH)3或Al2O23H2O,Al2O33H2O的相对分子质量为156.00。水合氧化铝并非真正的水合物，而是一种结晶的氢氧化铝Al(OH)3，铝和氢氧根之间的键是离子键，且所有的氢氧基本上是等价的。水合氧化铝（Al2O3nH2O）的变体很多，作为阻燃剂的ATH，主要是-三水合氧化铝，常以-Al(OH)3表示。氢氧化铝可以是结晶的或无定形的，-

5、Al(OH)3属单斜晶系。氢氧化铝是无机阻燃剂中最主要的一种，就消耗量而言，在所有阻燃剂中稳居首位，目前全球的耗量约为450kt，占阻燃剂总耗量的约45%，占无机阻燃剂耗量的70%。抑烟、低腐蚀，且价格低廉，预计在今后几年间，其用量的年平均增长速度可达5.0%，高于其他类阻燃剂。3.1.2 氢氧化镁 氢氧化镁的分子式为Mg（OH）2，相对分子质量为58.23。作为阻燃剂，Mg（OH）2与Al(OH)3极其类似，但Mg（OH）2的热分解温度比Al(OH)3高的60，吸热量高约17%，抑烟能力也较优。故对于加工温度较高的高聚物，选用Mg（OH）2为阻燃剂比Al(OH)3更为相宜。Mg(OH)2分解

6、吸热，失水吸热，水的蒸发吸热，水汽隔绝氧气和可燃性气体是它的阻燃机理。所生成活性的MgO，也起到阻燃剂及抑烟剂作用。此外，Mg(OH)2能延迟材料的引燃时间，且由于能催化氧化烟量，故可减少材料生烟量和烟逸出的速度。还有，高活性的MgO层能吸收很多物质，包括自由基和碳，后者在材料燃烧时沉积为灰。Mg(OH)2具有极佳的消烟性能。以Mg(OH)2阻燃PP与以卤-锑体系阻燃PP生烟量相比，前者的透光率在90%以上，且不随燃烧时间而有明显的变化；后者的透光仅15%40%。Mg(OH)2也具有很优异的抑制HCl生成的能力，且优于Al(OH)3。在500下的HCl生成量，Mg(OH)2阻燃的仅为Al(OH

7、)3阻燃的40%，未阻燃的36%。3.1.3 三氧化二锑三氧化二锑的分子式为Sb2O3，相对分子质量为291.60，理论锑含量83.54%。Sb2O3为白色结晶，受热时显黄色。它有两种晶型，一种是立方晶型（稳定型，）另一种为斜方晶型，以干法制得的工业Sb2O3主要是立方晶体。立方晶型Sb2O3的密度为5.2g/cm3，折光率为2.087。Sb2O3的熔点为656，沸点为1425，熔化热为54.455.3kJ/mol，蒸发热为36.337.2kJ/mol，标准生成焓为-692.5kJ/mol。不熔于水和乙醇，溶于盐酸、浓硫酸、浓碱、草酸、酒石酸和发烟硝酸。各种牌号的工业品位Sb2O3作为阻燃剂都

8、是等效的，但Sb2O3的粒径对被阻燃高聚物的抗冲击强度有很重要的影响。目前用于阻燃各类塑料的普通Sb2O3的平均粒径一般为12m，可用于阻燃纤维的超细氧化锑的平均粒径在0.3m左右，而超微细Sb2O3的平均粒径则可小至0.03m。3.1.4 硼酸锌硼酸锌具有阻燃、抑烟、成炭、抑阴燃和防止熔滴生成等多种功能。在阻燃不饱和聚酯、环氧树脂、PBT、PET及尼龙等多种塑料中，硼酸锌可单独用做卤系阻燃剂的增效剂，全部代替氧化锑，也可与氧化锑混合使用。但硼酸锌的增效作用与卤系阻燃剂的类型十分有关。硼酸锌价廉，无毒，无刺激，在低于260时仍含有结晶水，以共价键与羟基键合。硼酸锌的另一个吸引人之点是它对很多聚

9、合物的强度、伸长率及热老化没有什么影响。硼酸锌似乎可同时在气相及凝聚相起作用，它与含卤高聚物作用能产生氯化锌和氯氧化锌，此两者均系自由基终止剂，这点与Sb2O3作用类似。另外，硼酸锌可促进成炭。近来出现了超细的硼酸锌、耐热的硼酸锌、无水的硼酸锌、高水的硼酸锌等各种新的品种。3.2 卤系阻燃剂主要是含溴和含氯阻燃剂。含溴阻燃剂包括脂肪族、脂环族、芳香族及芳香-脂肪族的含溴化合物，常用的有十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、四溴双酚A、六溴环十二烷、八溴醚等，这中间尤以十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴双酚A使用量较大。含氯阻燃剂主要是氯化石蜡。溴系阻燃剂的优点在于对复合材料的力学性能几乎没有影响

10、，根据阻燃机理能显著降低燃气中溴化氢的含量，而且该类阻燃剂与基体树脂相容性好，即使在苛刻的条件下也无析出现象。它们的分解温度大多在200300左右，与各种高聚物的分解温度相匹配，因此能在最佳时刻，于气相及凝聚相同时起到阻燃作用，有添加量小，效果好的美称。3.2.1十溴二苯醚近期议论最多的是多溴二苯醚（PBDPO）在燃烧时会产生有毒致癌的多溴代苯并噁暎（PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF）。为此世界著名的溴系阻燃剂厂商将十溴二苯醚类阻燃剂经过中立机构的测试，表明这些产品都能通过严格的德国二噁暎条令和美国环保局的规定，即没有产生PBDD和PBDF的危险。因此十溴二苯醚类阻燃剂在美国、日本和欧洲

11、部分国家依然畅销，被使用在多种高聚物之中。而真正有致癌产物生成的是八溴二苯醚和五溴二苯醚。十溴二苯醚在我国生产量年增速率最快，使用量最大，预计今年将生产近二万五千吨，而国外进口量变化不会太大，因此今年十溴二苯醚将面临供大于求的局面。有些国产十溴二苯醚的品质与进口货相比，缺点在于游离溴含量较多，铁杂质含量高以及长期储存稳定性差的缺点。尽管有些工厂作了改进，但还需做好产品后处理才能在品质上与进口货媲美。3.2.2 十溴二苯乙烷十溴二苯乙烷是我国近年来开发的十溴二苯醚最佳替代品。中国十溴二苯乙烷近年来产量增长迅速，年均增长幅度高大80%，成为溴类阻燃剂新生主力军。由于十溴二苯醚之争，迫使国内外阻燃研

12、究领域的科研人员寻找它的替代品。美国雅宝公司首先推出的十溴二苯乙烷生产工艺已日趋完善。需要一提的是，由于雅宝公司对8010申请了生产和使用专利，一度使我国研究生产单位迟迟没有开展这方面的研究，但经查询发现，雅宝公司的专利范围是在中国之外的地区，因而可以在中国生产和使用8010，只是不能出口及申请专利。在了解了这方面情况后，我国对8010的研究开始全面展开，目前在山东和江苏有工业规模生产，产品质量已达到美国雅宝公司的技术指标。作为十溴二苯醚的更新换代产品，8010将会登上阻燃行业的大舞台，成为溴系阻燃剂的主力军。我国十溴二苯乙烷已于前年年底工业规模试验成功，去年已开始批量投入市场。十溴二苯乙烷与

13、十溴二苯醚的分子量和含溴量相当，因此阻燃性能基本一致，然而十溴二苯乙烷的耐热性、耐光性以及不易渗析的特点都优于十溴二苯醚，最可贵的是其阻燃的塑料可以回收使用，这是许多溴系阻燃剂所不具备的特点。此外，由于十溴二笨乙烷分子结构没有醚结构，不会形成有毒的多溴代苯并噁暎（PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF），因此它的使用不会产生议论纷纷的多溴代二噁暎的问题。十溴二苯乙烷的研制成功，颇受国内阻燃材料生产厂家的欢迎。由于它可以取代国外同类产品，迫使国外产品在中国市场的销售价格大大降低（降幅达50%），目前的价格仅比十溴二苯醚高出3000元/吨。十溴二苯乙烷以其优良的性能，在阻燃剂市场非常具有竞争性，是

14、一种有广泛应用前景的阻燃剂。另外，它的副产物氢溴酸的综合利用，是一个需要关注的问题。3.2.3 溴化环氧树脂溴化环氧树脂作为一种较新型阻燃剂在国内外市场上日益受到重视。由于它具有优良的熔融速率、较高的阻燃效率、优异的热稳定性，又能使被阻燃材料具有良好的的物理机械性能，不起霜，从而被广泛的应用于PBT、PET、ABS、尼龙66等工程塑料、热塑性塑料以及PC/ABS塑料合金的阻燃处理中。溴化环氧树脂按相对分子质量分为低、中、高三大类型，按端基结构又可分为EP型、EC型，可分别应用于不同的塑料材料中。作为阻燃剂用的国产各种不同分子量的溴化环氧树脂，早已进入阻燃剂市场。生产企业可以根据阻燃标准，选择相

15、匹配的溴化环氧树脂，生产耐热性好、耐光性佳，同时又具有较好抗冲强度的阻燃材料。阻燃用溴化环氧树脂的研制成功使热固性树脂的阻燃技术有了最佳的选择。以前我国生产的溴化环氧树脂含溴量低、分子量小，是作为绝缘灌封材料，大多数用于覆铜板行业。而前年研制成功的阻燃用溴化环氧树脂是与前者结构不同的含溴量高、分子量大的含溴环氧聚合物阻燃剂，是一种白色或者近白色粉末，具有较高的热稳定性和热老化性能、良好的加工性、无喷霜现象（无渗析）、紫外稳定性较高且无腐蚀性。根据不同用户的需要，它可以合成为分子量不同（分子量为6000左右、10000左右、20000左右、30000左右）的产品，根据被阻燃处理对象高聚物的分子量

16、来选择相匹配的溴化环氧树脂，可达到最佳的阻燃效果以及优良的综合性能。目前，该产品在我国的生产替代了国外同类产品，迫使国外同类产品在中国的销售价格下调。3.2.4 四溴双酚A四溴双酚A近几年来，我国四溴双酚A的生产畸形发展，已达到严重供过于求的地步。国际环保组织对四溴双酚A的非议，引起国际生产厂商的减量生产，因此许多定单奔向中国，形成假象的需求市场。其结果造成众多大小、规模不一的四溴双酚A工厂上马，而待供求平衡后，那些不成规模的四溴双酚A小厂相继关闭，而那些生产能力过大的企业则寻求四溴双酚A下游产品的开发，这是四溴双酚A生产的现状。四溴双酚A是世界生产量和用量最大的阻燃剂品种，它可广泛的用做反应

17、型阻燃剂以制造溴化环氧树脂、酚醛树脂和含溴聚碳酸酯及作为中间体合成其他复杂的阻燃剂，也可作为添加型阻燃剂用于ABS和HIPS。有关四溴双酚A的毒性评估以及欧洲主要生产国的风险削减策略对我国四溴双酚A的生产有极大影响。 3.2.5六溴环十二烷六溴环十二烷（HBCD）产品中有三种不同的晶型：晶型、晶型、晶型。如何使耐热性好的晶型产品在混合体系中占最大比例，而使HBCD的产品熔点提高、耐热稳定性好，是从事HBCD生产者的首要任务。关于如何选择三种不同晶型的方法，在生产工艺上很有讲究。如何控制CDP用量、不同溶剂量和Br2都会使反应产物含有不同比例的三种混合物。另外，六溴环十二烷的粒径分布应在较稳定的

18、范围内，过大的粒径分布会影响它的使用效果，这是我国六溴环十二烷要改进的方面。六溴环十二烷的热稳定性影响到它在阻燃制品加工过程中的使用效果，国外进口的耐热型六溴环十二烷在一般高聚物加工温度时能保持稳定的结构，并且一旦燃烧不会产生太多的烟雾。耐热性高的HBCD可单独也可与三氧化二锑并用在HIP、SEPS、XPS、PP等均聚物和共聚物中。3.2.6 八溴醚的八溴醚的质量基本上与国外相当，但要注意改进产品的形状，国外已从传统的粉末状改变为颗粒状，近二年来国内主要厂家也已生产出颗粒状八溴醚，取得可喜进步。3.2.7 溴化聚苯乙烯溴化聚苯乙烯的发展与溴化环氧树脂类似，也是近年发展较快的一个阻燃剂品种。溴化

19、聚苯乙烯具有分子量大，热稳定性好，在高聚物中分散性和混容性好，易于加工，不起霜等优点，主要应用在PA、PBT、PET等热塑性树脂中。3.3硅系阻燃剂硅系列阻燃剂国内生产品种和生产量都很小。使用较多的硅酮聚合物，它是一种透明、粘稠的聚硅氧烷聚合物，它可通过类似于互穿聚合物网络（IPN）部分交联机理而结合入基材聚合物结构中，这可大大限制硅添加剂的流动性，因而使它不致于迁移至被阻燃聚合物的表面，且与聚烯烃等高聚物相容。作为阻燃剂的硅酮聚合物，通常与一种或多种协同剂并用。这些协同剂有：A族有机金属盐（如硬脂酸镁），聚磷酸铵（PPA）与季戊四醇的混合物，氢氧化铝（ATH）等。它们既能与基材聚合，又能与硅

20、树脂发生协同效应；它们不仅能提高两种聚合物的互渗性，而且能促进炭层的生成，进而阻止烟的形成和火焰的发展。对于加有填料和未加填料的聚烯烃，由于燃烧时硅酮聚合物能与它们形成炭层，所以既能提高其氧指数，又能降低火焰传播速度。硅铜聚合物不论是用作添加剂或者是作为共聚物的组成，均能改善有机塑料的低温抗冲击强度。由于硅树脂的惰性和稳定性，以及极低的玻璃化温度（为-5487），所以它即使长期处于高温或低温下均能保持其弹性。在某些情况下，硅树脂还能降低聚烯烃的玻璃化温度。这说明，硅树脂与聚烯烃基材相容。硅系阻燃剂在赋予基材优异的阻燃性能之外，还能改善基材的加工性能、机械性能、耐热性能等，生态友好，阻燃材料的循

21、环使用效果较好，能满足人们对阻燃剂的严格要求。但是加工工艺比较复杂，有的需要侧向喂料，即在高聚物加工过程中添加。现在市场上有颗粒状的，因此更适合在高聚物阻燃加工过程中应用。硅酮与多种协效剂组成的阻燃系统目前主要用于聚烯烃。3.4 磷系阻燃剂2.4.1 无机磷阻燃剂磷阻燃剂已有很长的历史，磷氨阻燃剂对纤维素的阻燃非常有效。其中，磷酸铵、磷酸铵钠、硫酸铵，锡酸铵和磷酸铵及氯化铵的混合物很适用于纤维阻燃。最近对磷酸二氢铵和磷酸氢二铵，或低分子量聚磷酸胺与硼酸铵、硫酸铵、氨基磺酸铵和溴化铵的共混物有了新的发现，它们的不同组合，对合成纤维的阻燃有明显效果。高聚合度的聚磷酸铵（APP）广泛应用于各种防火涂

22、料之中，聚合度越高，阻燃效果越好，阻燃效应越长久。对红磷的表面处理、稳定化处理及包覆处理使红磷的吸湿性、自燃温度、释放磷化氢量、粉尘爆炸浓度、落高自燃及与高聚物的相容等性能得到极大的改善。3.4.2膨胀型含磷阻燃剂膨胀型阻燃剂是以磷、氮为主要阻燃元素的阻燃剂，由酸源（脱水剂）、炭源（成炭剂）和气源（发泡剂）三部分组成。含有这类阻燃剂的高聚物受热分解或燃烧时，表面能生成一层均匀的多孔炭质泡沫层。该层隔热、隔氧、能防止高聚物分解产生的挥发性可燃物由凝聚相进入气相燃烧区，还有抑烟和防止产生熔滴的作用。膨胀型阻燃剂符合当今对材料抑烟、减毒的要求，是阻燃领域的研究热点之一。近年来值得注意的是三聚氰胺各种

23、衍生物出现在膨胀型阻燃剂的行列里。如磷酸三聚氰胺（MP）、聚磷酸三聚氰胺（MPP）、焦磷酸三聚氰胺、2,4二氨基6羟乙氨基1,3,5三嗪等。这部分在三嗪系阻燃剂中有详述。3.4.3 有机磷系阻燃剂有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、膦酸酯、亚磷酸酯、有机磷盐、氧化膦及磷-氮化合物等多种，但作为阻燃剂应用最多的是磷酸酯和膦酸酯，特别是它们的含卤衍生物。有机磷系阻燃剂的主要缺点是耐热性较差，挥发性较大，恶化塑料的热变形温度。因此，开发磷含量高、分子量大、热稳定性好、低毒性、低生烟量的磷系化合物是有机磷系阻燃剂发展的一个趋势，此外耐辐射性和不恶化基材电器绝缘性的磷酸酯也是人们着眼的新品种。有机磷化物是添加型阻

24、燃剂该类阻燃剂燃烧时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，起到阻燃作用，其阻燃效果优于溴化物，要达到同样的阻燃效果，溴化物用量为磷化物的47倍。该类阻燃剂主要有磷（膦）酸酯和含卤磷酸酯及卤化磷等，广泛地用于环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS等。目前已开发出一些热稳定性好的磷酸酯齐聚物和分子量较大的含磷阻燃剂，它们于高聚物相容性好，是阻燃行业热门的产品。3.4.4三嗪系阻燃剂三嗪系阻燃剂主要是三聚氰胺及其衍生物，这类阻燃剂有多重反应功能，有优异的热稳定性、耐久性和耐候性。它们的阻燃效果好，与高聚物相容性也好，因此应用面也广。常

25、用的有三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）、MP、MPP等。MCA是一种润滑剂和阻燃剂，系白色结晶粉末，无臭，无味，在300以下受热非常稳定，350左右开始升华，但不分解，其分解温度约为440450。MCA含氮量高，极易吸潮，高温时脱水成炭，燃烧时放出氮气，冲淡了氧和高聚物分解产生的可燃气浓度，而且气体的生成和热对流带走了一部分热量，因而具备阻燃功能。MCA是一种性能优异的三嗪系阻燃剂，将它或它与其它阻燃剂混用比单独采用三聚氰胺的阻燃效果要好得多。广泛用于橡胶、尼龙、酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸乳液和其它烯烃树脂。据报导，MCA作为环氧树脂的阻燃剂，可将氧指数由24%28提高到46%48%，且特

26、别适用于阻燃电器元件和部件。将它加入醋酸乙烯酯乳液、丙烯酸酯乳液及橡胶乳液中，可制成阻燃型涂料，其涂膜密着性和平滑性均优，且无着色污染。聚磷酸三聚氰胺也称三聚氰胺聚磷酸盐（Melaminepyrophosphate简称MPP）。它是上世纪八十年代，在国际上兴起的一种含磷含氮阻燃剂，国外已有定型商业化生产，国内也有工业化生产报道。MPP阻燃剂，是一种含氮和含磷的阻燃剂，其突出的优点是热稳定性好，水不溶性小，发烟性小，不吸湿。因而获得了各方面应用。三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）作为非卤素的氮-磷系阻燃剂，它既可以单独作为阻燃剂使用，也可以作为辅助型阻燃添加剂，广泛用于各种热塑性塑料、聚烯烃、合成橡胶、

27、工程树脂、防火涂料、纸张及防火板等多种材质的阻燃，由于其优越的阻燃效果，它可部分取代聚磷酸铵（APP）。MPP可单独用于玻纤增强阻燃PA66/6、玻纤增强阻燃PP，也可以与季戊四醇一起应用于聚烯烃、玻璃纤维增强阻燃PA6/PA66、SMC的加工（不饱和树脂），它也可以与聚磷酸胺一起使用。与传统的卤素类阻燃剂相比，MPP具有良好的防火性能，阻燃产品燃烧时具有低烟密度、低毒性、低腐蚀性，符合环保的要求。4. 高分子阻燃剂的结构和阻燃机理4.1 物质的燃烧过程主要分成以下几个步骤：首先是点燃过程，聚合物受热后发生分解反应，发出大量可燃性小分子气体，这一过程据信是自由基反应过程。其次是产生的可燃性气体

28、遇明火发生剧烈氧化反应，燃烧开始，并发出大量热量。燃烧过程产生的大量热量反馈给聚合物，使分解反应大大加快，既促产生更多的可燃性气体，使燃烧过程加剧。聚合物热量挥发性可燃物质热分解反应燃烧产物热量热量反馈燃烧过程整个燃烧过程如上图所示4.2 阻燃机理自由基捕获机理在聚合物中加入含有氯族元素，磷元素或者氮元素的化合物，这类化合物具有在高温下放出的上述元素具有捕获分解反应过程产生的自由基的能力，使自由基失去反应活性。由于聚合物不能产生可燃性小分子，燃烧过程将不会发生和持续。碳化隔热机理在聚合物中加入氯化铵硫酸铵有机磷等化合物可以促进聚合物在高温下的碳化过程，使聚合物在分解成小分子可燃物之前碳化。碳化

29、层传热性不好，切断燃烧产生的热量向未燃聚合物转送，使继续分解反应不能继续。热交联反应阻燃机理在聚合物中加入在高温下能够引发交联反应的热交联剂，使聚合物的热分解速度不能产生足够的可燃小分子以满足燃烧的需要，将发生火焰自熄过程。吸热降温机理在聚合物中加入摹雌蛾含有结晶水的无机盐，当聚合物受热，温度升高时这些添加物可以放出结晶水，吸收热量，降低聚合物温度，阻止热分解反应和燃烧过程的继续。生成气体或者液体覆盖机理如果加入的物质在燃烧产生的高温下发生熔化气化或者分解成不燃性气体，生成物会暂时将聚合物覆盖与燃烧必须的空气隔绝，同样也可以使燃烧终止。备注：从上面的讨论可以看出，能够产生上述效应的材料都有可能

30、成为聚合物阻燃添加剂。4.2 阻燃机理5.高分子阻燃剂的分类和合成方法5.1 高分子阻燃剂的分类： 根据阻燃剂的属性划分，分成无机阻燃剂和有机阻燃剂。 根据阻燃剂的大小划分，分成高分子阻燃剂和小分子阻燃剂。 根据使用方式划分，分成反应型阻燃剂和添加型阻燃剂。5.2 高分子阻燃剂的制备 一种是将小分子阻燃剂与聚合物共混，直接制备阻燃聚合物 一种是通过小分子阻燃剂高分子化，首先制备高分子阻燃剂，然后再与其他常规聚合物混合生产阻燃型聚合物。5.2.1 小分子阻燃剂与树脂直接混合 采用这种方法比较有代表性的例子是阻燃性聚丙烯酯的生产。可用于这种阻燃树脂的阻燃剂包括有机氯,三氧化二锑以及四溴双酚A ,四

31、溴丁烷,六溴代苯,六溴环十二烷,三溴苯基二溴异丁酯等溴化物。总体来讲，受到这种方法制备的阻燃树脂其机械性能有所降低，不适合对力学性能要求非常高的阻燃纤维的制造。5.2.2 聚合型阻燃剂与主料共混这种方法是采用将阻燃成分高分子化，结合进聚合物链，然后再与主料共混成型。这种高分子阻燃剂与小分子同类产品相比具有一系列的优点：首先，多数高分子阻燃剂与聚合物本体的相容性较好，不易发生相分离；因此可以用于对机械强度要求较高的阻燃纤维生产。其次，高分子阻燃剂的挥发性和迁移性较小，可以长时间维持阻燃性能。5.3 聚合型阻燃剂的研究方向 聚合型阻燃剂研究，主要是研究如何尽可能多的将阻 燃元素结合进聚合物中，提高阻燃效果，减少阻燃剂的使用量。同时又要保持与本体聚合物的良好相容性，不对其内在和外观性能产生较大影响。 目前已经有多种这种类型的高分子阻燃剂，比如阻燃型聚醚和阻燃型聚酯。5.3.1 阻燃型聚醚 阻燃型聚醚就是在其分子结构中引入适量的溴和氯等作为阻燃元素制备的。此外，含有磷和氯阻燃元素的聚醚是以三氯氧磷为原料，与多羟基化合物反应生产磷酸酯，然后再与环氧丙烷