硅系、磷系阻燃剂应用及特性

一、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，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：ⅡA族有机 金属盐(如硬脂酸镁)，聚磷酸铵(PPA)与四醇的混合物，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．54～87℃)，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。

二、磷系阻燃剂：

（1）无机磷阻燃剂

磷阻燃剂已有很长的历史，磷一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。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料之中，聚合度越高，阻燃效果越好， 阻燃效应越长久。对hong磷的表面处理、稳定化处理及包覆处理使hong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。

（2）有机磷阻燃剂

有机磷系阻燃剂包括磷suan脂、膦酸酯、亚磷suan脂、有机磷盐、氧化膦及磷．氮化合物等多 种，但作为阻燃剂应用多的是磷suan脂和膦酸酯，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suan脂也是人们着眼的新品种。

有机磷化物是添加型阻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4～7倍。该类阻燃剂主要有磷(膦)酸酯和含卤磷suan脂及卤化磷等，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。

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