无卤阻燃剂的发展前景

    无卤阻燃剂是指能够延缓着火，能抑制火焰传播且能够自熄和具有自熄性的一类材料。在上世纪70年代开始研究的初期，无卤阻燃材料的制备主要是在聚合物中添加一定量的含卤阻燃剂，利用阻燃剂分解释放卤化氢，它与聚合物降解的自由基相互作用，降低自由基浓度，从而减缓或终止了火焰中的链式氧化反应;且卤化氢是难燃的气体，受重力影响在聚合物燃烧的边界形成导热性很低的物层，稀释了聚合物表面的可燃性气体的浓度及氧的浓度，也降低了可燃性气体的温度，较终减缓了燃烧速度，甚至火焰终止。但是，含卤阻燃材料发生火灾时，燃烧过程中发烟量大，同时释放出有毒的卤化氢气体，造成“二次灾害”，对人类的生命构成了严重的威胁，从而人们着手研究一种生态环保性能优异的阻燃材料――无卤阻燃剂。无卤阻燃材料将成为今后研究发展的重要方向。
1.相关技术
　　对于材料的燃烧，是由于在高温条件下，材料发生分解生成可燃性气体，同时在氧热的作用下发生燃烧，所以无卤阻燃材料的制备常用方法是通过向聚合物基材中加入无卤阻燃剂，从而降低燃烧物表面的温度，降低可燃性气体浓度和减少或阻断氧供给，以达到阻燃的效果。按照阻燃剂与被阻燃基材的关系，阻燃剂可以分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂两大类。添加型阻燃剂在聚合物的加工阶段加入，同时，它不与聚合物及聚合物中的其它组分不发生化学反应，通过物理方式分散于聚合物当中，从而赋予材料阻燃性能，而对于反应型阻燃剂，是在聚合物制备过程中加入的，或作为聚合物单体，或作为交联剂参与化学反应，较后成为聚合物结构单元而赋予聚合物阻燃性能。在实际应用过程中，因所有基材不同，在选用阻燃剂方面，包括品种、用量等，有一定的差异，以满足不同场所下的不同使用要求。

2.阻燃机理
    ATH和MH的阻燃效能有以下两个方面：**，高温下吸热释水，由于水的比热大，分解生成的水变成水蒸气， 此过程要吸收大量的热量，使聚合物表面温度降低，同时，值得注意的是，生成的水蒸汽有蓄热和稀释聚合物表面可燃性气体的浓度和氧气的浓度，且包围火焰，从而使燃烧大大减缓或终止，据研究表明，对于ATH，释水起始温度为220℃， 释水量可达34%，释水吸热1770kJ/kg;而对于MH，此三值分别为330℃，31%，1370 kJ/kg，可见，释水吸热是ATH和MH的阻燃功能之一。*二，ATH和MH分解生成的氧化物与燃烧形成的其它炭化物在聚合物的周围，形成了一层惰性屏蔽层，隔热耐火，阻止了聚合物进一步遇火燃烧，同时也大大降低了热分解气体从聚合物固相扩散到燃烧区域的速率。所以，这些过程的综合作用，加强了金属氢氧化物的阻燃性能。

3.发展趋势
    随着人们对环保的日益重视，阻燃材料的开发已趋于向无卤化、低毒、新技术化、多功能化等方面的发展。值得注意的发展方向有以下几个方面：(1)阻燃剂的协同效应，如ATH/MH，N/P体系等;(2)表面改性技术，如纳米级**细粒子的表面改性，也可以运用表面活性剂，如硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂等;(3)辐射交联和化学交联技术，在此过程中，无阻燃剂的参与，但材料多功能化，这是阻燃技术新的热点。研究无卤阻燃剂，将对人们生命财产安全产生深远影响，绿色化学环保将带来新的产业发展。　

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