通常把能阻止可燃性材料的燃烧,降低其燃烧速度或提高着火点的物质称为阻燃剂。阻燃剂通常大多是含有氮、磷、锑、泌、氯、溴、硼、铝、硅或铂元素的化合物。其中最常用和最重要的是磷、溴、氯、涕和铝的化合物。比如次磷酸铝,二乙基次磷酸铝,次磷酸钙,四羟甲基氯化磷尿素预缩合物都是无卤,含磷的阻燃剂。塑料阻燃剂的阻燃通常是通过以下4个方面的作用来起到阻燃作用的。
1,一些阻燃剂的分解产物易与活性自由基反应,降低某些自由基的浓度,使燃烧中起关键作用的连锁反应不能顺利进行。如含卤阻燃剂在燃烧温度下分解产生的不燃性气体HX,能与燃烧过程中的活性自由基HO.反应,将燃烧的自由基链式反应切断,达到阻燃的目的。
2,有些阻燃剂能在中等温度下立即分解出不燃性气体,稀释可燃性气体,阻止燃烧发生。如有机含卤阻燃剂受热后释放出HX不燃性气体。
3,一些阻燃剂在高温时剧烈分解吸收大量热能,降低了环境温度,从而阻止燃烧继续进行,如氢氧化铝和氢氧化镁等。
4,阻燃剂在燃烧温度下形成了一层不燃烧的保护膜,覆盖在材料上,隔离空气而达到阻燃目的。一方面一些阻燃剂可在燃烧温度下分解成为不挥发、不氧化的玻璃状薄膜,覆盖在材料的表面上,可隔离空气(或氧气),而且能使热量反射出去或降低热导率,从而起到了阻燃的效果。如PP无卤阻燃剂、卤代磷、硼酸、水合硼酸盐即属于此类。另一方面有些阻燃剂则在燃烧温度下可使材料表面脱水炭化,形成一层多孔性隔热焦炭层,从而阻止热的传导而起阻燃作用。如次磷酸铝、红磷处理纤维素、铵盐阻燃剂等。
总之,无卤是卤素阻燃,膨胀阻燃剂,还是像MCA,MPP,二乙基次磷酸铝等单体阻燃剂,其阻燃模式,机理大致相同,基本包含在以上4点中,但是每种阻燃体系的阻燃过程却是相当复杂,需要根据实际加以认识。