阻燃机理讲解

阻燃机理物质燃烧需要三个条件:（1）必须有可燃物;（2）必须与助燃性气体接触;（3）温度达到可燃物的着火点。聚合物外界热源与氧发生自由基链式降解挥发性可燃物温度达着火点氧气空气中外界温度燃烧阻燃剂的阻燃作用就是在聚合物材料的燃烧过程中能阻止或抑制其物理或化学变化的速度。阻燃剂阻燃作用吸热效应：通过分解吸热或热分解产生不燃性挥发物的汽化热，使高聚物材料的温度上升发生困难。覆盖效应：在较高温度下生成稳定的覆盖层，或分解生成泡沫状物质，覆盖于高聚物材料的表面，隔绝热、氧传递。稀释效应：受热分解时能够产生大量的不燃性气体，将可燃性气体和氧气稀释而达到不可燃。捕捉自由基：捕捉燃烧反应的活性中间体HO·、H·、·O·、HOO·等，抑制自由基连锁反应。协同效应：单独使用并无阻燃效果或阻燃效果不大，多种材料并用就可起到增强阻燃的效果。抑烟作用：抑制可燃性气体产生。阻燃机理阻燃机理：气相阻燃抑制促进燃烧反应链增长的自由基而发挥阻燃功能的属气相阻燃凝聚相阻燃在固相中延缓或阻止高聚物热分解起阻燃作用的属凝聚相阻燃中断热交换阻燃将聚合物燃烧产生的部分热量带走而导致的阻燃，则属于中断热交换机理类的阻燃O2气相燃烧区凝聚相反应区阻燃都是十分复杂的过程，实际上很多阻燃体系同时以几种阻燃机理起作用。气相阻燃机理：在气相中使燃烧中断或延缓链式燃烧反应的阻燃作用

（1）阻燃材料受热或燃烧时能产生自由基抑制剂，从而使燃烧链式反应中断。应用广泛的卤—锑协同体系主要按此机理产生阻燃作用。（2）阻燃材料受热或燃烧时生成细微粒子，它们能促进自由基相互结合以终止链式燃烧反应。（3）阻燃材料受热或燃烧时释出大量惰性气体或高密度蒸气，前者可稀释氧和气态可燃产物，并降低此可燃气的温度，致使燃烧终止。后者则覆盖于可燃气上，隔绝它与空气的接触，因而使燃烧窒息。凝聚相阻燃：

在凝聚相中延缓或中断阻燃材料热分解而产生的阻燃作用（1）阻燃剂在固相中延缓或阻止可产生可燃性气体和自由基的热分解。（2）阻燃材料中比热容较大的无机填料，通过蓄热和导热使材料不易达到热分解温度。（3）阻燃剂受热分解吸热，使阻燃材料温升减缓或中止。工业上大量使用的氢氧化铝及氢氧化镁均属此类阻燃剂。（4）阻燃材料燃烧时在其表面生成多孔炭层，此层难燃、隔热、隔氧，又可阻止可燃气进入燃烧气相，致使燃烧中断。膨胀型阻燃剂即按此机理阻燃。中断热交换阻燃：是指将阻燃材料燃烧产生的部分热量带走，致使材料不能维持热分解温度，因而不能持续产生可燃气体，于是燃烧自熄当阻燃材料受强热或燃烧时可熔化，而熔融材料易滴落，因而将大部分热量带走，减少了反馈至本体材料的热量，致使燃烧延缓，最后可能中止燃烧。但易熔融材料的可燃性通常都较低，但滴落的灼热液滴可引燃其他物质，增加火灾危险性题目：以下各类阻燃剂各属于什么阻燃机理？试叙述之。卤代磷、硼酸锌、有机卤素化合物、氢氧化铝、含卤阻燃剂、Sb2O3-有机卤化物卤代磷卤代磷中阻燃机理（1）卤代磷分解生成不燃性卤化氢气体HXa）HX具有稀释效应

b）HX覆盖于材料表面隔绝空气和热c）HX捕捉燃烧过程中产生的HO·，切断燃烧连锁反应（2）卤代磷分解生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸a）磷酸形成非燃性液膜，具有覆盖效应b）偏磷酸和聚偏磷酸脱水炭化，并且具有凝结作用，形成非燃性保护层c）含磷化合物在聚合物燃烧时都有PO·形成，PO·捕捉燃烧过程中产生的HO·，切断燃烧连锁反应

欧育湘.阻燃剂——制造、性能及应用[J].北京:兵器工业出版社,1997,89气相和凝聚相阻燃机理硼酸锌阻燃机理：（1）硼酸锌在高于300℃时可失去结晶水，起到吸热冷却用。（2）硼酸锌中的锌约有38%以氧化锌或氢氧化锌的形式进入气相，对可燃性气体进行稀释，使其燃烧速率降低，进一步增加其阻燃件。（3）在卤素化合物的作用下，生成卤化硼、卤化锌，抑制和捕获游离的羟基，阻止燃烧连锁反应.（4）同时形成固相覆盖层，隔绝周围的氧气，阻止火焰继续燃烧并具有抑烟作用。杨丽,周逸潇,韩新宇等.阻燃剂阻燃机理的探讨[J].《天津化工》2010年01期气相和凝聚相阻燃机理有机卤素化合物阻燃机理（1）初始受热的状态下，卤系阻燃剂发生热分解，吸收部分热量，以达到冷却降温的目的；（2）释放出不燃气体HX，它们的比重大于空气，排走了空气，形成屏障，使聚合材料的燃烧速度减缓或使燃烧熄灭，起到气相屏蔽的阻燃效果。（3）卤系阻燃剂在燃烧温度下分解出HX，与燃烧链反应生成的HO·发生反应，产生低能量的卤系自由基X·和H2O，X·与烃类反应再产生HX。如此循环就起到终止链锁反应的作用。（4）其反应烧着的聚合物产生滴淌现象，从而带走一部分的火焰，等于切断部分热源，达到阻燃的目的。杨栋梁.含卤素的阻燃剂（一）[J].《印染》,1999,8:43-45倪子璀.卤系阻燃剂阻燃机理的探讨及应用[J].《广东化工》,2003年03期气相阻燃机理含卤阻燃剂含卤阻燃物主要是有机卤素化合物，其机理同前。

气相阻燃杨栋梁.含卤素的阻燃剂（一）[J].《印染》,1999,8:43-45还有一部分是无机盐类：六氟钛酸钾和六氟锆酸钾在钛盐或锆盐处理时，添加一些四卤代邻苯二甲酸酐(如四溴或氯代邻苯二甲酸酐，TBPA)则可明显地提高其阻燃性能。单独使用这些无机盐做阻燃剂时，主要在凝聚相阻燃添加TBPA后，主要在气相阻燃氢氧化铝机理（1）当温度升至250～300℃时，Al(OH)3便大量吸热并释放出水汽，使高聚物温升速度减慢、降解减缓。（2）Al(OH)3受热分解释放出的水汽，冲稀了可燃性气体，减慢燃烧速度。（3）氢氧化铝失水、吸热降温，使高聚物不能充分燃烧，在表面形成炭化保护膜，既阻挡氧气的进入，也阻挡了可燃性气体的逸出。汪关才,卢忠远,胡小平,张建华.无机阻燃剂的作用机理及研究现状[J].《材料导报》,2007,02气相和凝聚相阻燃机理Sb2O3-有机卤化物SbCl3在火焰中分解，生成Cl自由基，起到抑制火焰的作用SbCl3在200～500℃范围内均能生成，延长了Cl自由基的释放时间SbCl3蒸汽的比重大，具有排氧作用液态的Sb2O3具有覆盖作用。杨栋梁.含卤