阻燃劑大全

一、目前常用的阻燃劑按不同的分類方法可以分成3大類，具體分類如下：

 

 

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二、各類典型的阻燃劑

 

 

 

1、氯系阻燃劑

近來，氯系阻燃劑已部分為溴系阻燃劑取代，氯系在整個阻燃劑的消耗量中有所下降。

 

A、氯化石蠟（C20H24Cl18~C24H29Cl21）

含氯量50％的主要用作PVC塑料的輔助增塑劑；含氯量70％的主要用作阻燃劑。

 

B、氯化聚乙烯

一類含氯35%-40%，另一類含氯68%，無毒。可用于聚烯烴，ABS樹脂等。

它本身是聚合材料，因此作為阻燃劑使用時和樹脂體系相容性好，不影響塑料的物理機械性能，耐久性良好。

 

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2、溴系阻燃劑

A、四溴雙酚A

性質：灰白色粉末。熔點180-184℃，沸點316℃（分解）。

用途：廣泛用作反應型阻燃劑以制造含溴環氧樹脂和含溴聚碳酸酯以及作為中間體合成其他復雜的阻燃劑，也作為添加型阻燃劑用于ABS、HIPS、不飽和聚酯、硬質聚氨酯泡沫塑料、膠黏劑以及涂料等。既可作添加型阻燃劑，又可作為反應型阻燃劑。

 

B、十溴二苯醚

性質：白色微細粉末，溶點為304-309℃，溴含量大約83.3%，幾乎不溶于所有溶劑，5%熱量失重時溫度大于320℃，熱穩定性好。

用途：添加型阻燃劑，用途廣泛；可用于PE、PP、ABS樹脂、環氧樹脂、PBT樹脂、硅橡膠、三元乙橡膠及PET、PA6等材料的阻燃劑。其與Sb2O3并用阻燃效果更佳。缺點是耐侯性差，容易黃變。

 

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3、磷系阻燃劑

磷系阻燃劑包括無機磷系阻燃劑和有機磷系阻燃劑。

A、無機磷系阻燃劑

紅磷、聚磷酸銨（APP)、磷酸銨鹽、磷酸鹽及聚磷酸鹽等。

 

阻燃機理：燃燒時生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等，覆蓋于樹脂表面，可促進塑料表面炭化成炭膜；聚偏磷酸則呈黏稠狀液態覆蓋于塑料表面。這種固態或液態膜能阻止自由基逸出，又能隔絕氧氣。

磷系與氮系及金屬氫氧化物等阻燃劑都有協同作用，并用可產生協同阻燃和消煙效果。

無機磷系阻燃劑的耐水性差，與聚烯烴的相容性差，致使制品的力學性能下降，所以在聚烯烴中用量少。

 

①、紅磷

紅色至紫紅色粉末，因僅含有磷元素，所以比其他磷化物阻燃效率高。如7.5%紅磷填充PA的氧指數可達35%，而加入15%磷酸酯阻燃劑的PA氧指數僅為28%。

紅磷的缺點為與樹脂的相容性差、易吸濕、顏色太深。紅磷進行微囊化處理后，與樹脂的相容性提高，吸濕性降低，但需防止紅磷與氧及水接觸而生成劇毒的磷化氫，必須加入磷化氫捕捉劑。

 

②、聚磷酸銨（APP)

性質：白色粉末，隨聚合度增大而吸水性降低。APP在250℃以上分解，釋放出水和氨，并生成磷酸，阻燃機理為吸熱降溫和稀釋可燃氣體。APP由于分子內含有磷和氮，具有很好的協同作用，阻燃效果很好，主要用于防火涂料中。

 

B、有機磷系阻燃劑

磷酸酯、磷雜菲(DOPO)，磷腈化合物、有機次膦酸以及有機次膦酸鹽等。

阻燃機理：與無機磷系阻燃劑類似。

①、磷酸酯

磷酸酯中主要包括磷酸三甲苯酯（TCP）、二苯基磷酸甲苯酯(CDP)和磷酸三苯酯(TPP)等，脂肪族磷酸酯中較重要的有磷酸三辛酯(TOP)。

有機磷系阻燃劑與樹脂的相容性好，可保持樹脂的透明性；缺點為熱穩定性差、易水解、析出性大等。

優點為阻燃和增塑雙功能，阻燃無鹵化。由于有機磷系阻燃劑大多為油狀，與粒狀樹脂不易混合，因此常用于熱固性不飽和聚酯、聚氨酯、軟PVC、PVC糊樹脂及纖維素樹脂等。

 

②、磷雜菲(DOPO)

反應型阻燃劑，目前應用僅局限于環氧樹脂中，市場空間尚未明顯擴大。吸水率高，在300℃左右分解，耐熱性較差。

 

③、磷腈化合物

添加型阻燃劑，用于大規模集成電路封裝、環氧樹脂、LED發光管及其它高分子材料的阻燃。阻燃效果好，耐熱性優異，但價格偏貴。

 

 

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4、氮系阻燃劑

常用品種有三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽（MCA）等，往往需加入協同劑，用于PA、PU、PO、PET、PS、PVC等樹脂中。氮/磷為最常用的協同阻燃體系。

阻燃機理：這類阻燃劑主要通過分解吸熱及生成不燃性氣體以稀釋可燃物而發揮作用。以及與磷的協同阻燃作用。

①、三聚氰胺氰尿酸鹽（MCA）

可用于尼龍、聚氨酯、酚醛樹脂、環氧樹脂、丙烯酸、有機硅中。

優點：含氮量高該產品具有價格低廉、高效、優異的電性能和機械性能、不變色、低煙、低腐蝕性。同時它低毒，對使用者安全，與環境相容性好，良好的熱穩定性，非常適宜材料的加工。

缺點：吸潮，350℃左右開始升華。

 

 

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5、膨脹型阻燃劑

膨脹型阻燃劑不是單一的阻燃劑品種，是以磷、氮、碳為主要成分的無鹵復合阻燃劑，其體系內自身具有內協同作用。由于此類阻燃劑在受熱時發泡膨脹，所以稱為膨脹型阻燃劑。

膨脹型阻燃劑基本克服了傳統阻燃技術中的缺點，優點如下：高阻燃性、無熔滴行為，對長時間或重復暴露在火焰中有較好的抵抗性；無鹵、無銻；低煙、少毒、無腐蝕性氣體產生。

膨脹型阻燃劑由三個部分組成：酸源（脫水劑）、炭源（成炭劑）、氣源（發泡源）

A、酸源

一般為無機酸或無機酸化合物，可與樹脂作用，促進炭化物的生成。品種：磷酸、硫酸、硼酸、磷酸銨鹽、磷酸酯、磷酸鹽及聚磷酸銨等，以聚磷酸銨最為常用。

 

B、炭源

主要為一些含碳量較高的多羥基化合物或碳水化合物，如樹脂本身、淀粉、季戊四醇及其二聚體和三聚體等。

 

C、氣源

為含氮類化合物如銨類和酰胺類，具體有尿素、三聚氰胺、聚磷酸銨、聚氨酯、聚脲樹脂等。氮化合物除起發泡作用外，對炭化層的形成也有促進作用（形成多孔泡沫炭層）。

 

①、三聚氰胺聚磷酸鹽（MPP）

屬于磷—氮系膨脹性阻燃劑，含磷15%，含氮40.7%。

它既可以單獨作為阻燃劑使用，也可以作為輔助型阻燃添加劑，廣泛用于尼龍、PBT、聚烯烴、電線電纜以及合成橡膠、PU、環氧樹脂、防火涂料等。

優點：含氮量高、價格低廉、阻燃效率高、優異的電性能和機械性能、不變色、低煙、低腐蝕性。同時它低毒，對使用者安全，與環境相容性好，良好的熱穩定性，但加工性稍差。

 

 

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6、無機氫氧化物阻燃劑

無機氫氧化物易處理，相對無毒，不產生有毒、有腐蝕性的氣體，而且抑煙，更重要的是比鹵、磷阻燃體系便宜。

 

①、氫氧化鋁（ATH）

氫氧化鋁是無機氫氧化物銷售最多的阻燃劑，主要用于加工溫度在200℃以下的人造橡膠、熱固性樹脂及熱塑性塑料。氫氧化鋁阻燃的塑料在火焰中發煙性較小是一個突出的優點。

 

②、氫氧化鎂（MDH）

氫氧化鎂是一種熱穩定性更好的無機阻燃劑，超過300℃仍然穩定，廣泛用于許多人造橡膠、樹脂、包括工程塑料及其他在高溫加工下的樹脂。在聚合物體系中起到阻燃，消煙的作用。

兩者復合使用，互為補充，其阻燃效果比單獨使用更好。