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阻燃劑，賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑，主要是針對高分子材料的阻燃設(shè)計的，常見的阻燃劑有無機阻燃劑、鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑和氮系阻燃劑。本文就主要介紹這幾類阻燃劑的經(jīng)典阻燃劑。
一、鹵系阻燃劑
鹵系阻燃劑作為有機阻燃劑的一個重要品種，是最早使用的一類阻燃劑。由于其價格低廉、穩(wěn)定性好、添加量少、與合成樹脂材料的相容性好，而且能保持阻燃劑制品原有的理化性能，是目前世界上產(chǎn)量和使用量最大的有機阻燃劑。
表1：部分鹵素阻燃劑
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品種 |
特點 |
用途 |
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十溴聯(lián)苯醚（DBD-PO） |
白色粉末，理論溴含量83.3%，熔點＞300℃，不溶于水，甲醇、丙酮等多種溶劑，微溶于甲苯 |
主要用于PO、PS、ABS、PET、聚苯醚、PA不飽和聚酯、酚醛塑料等制品。 |
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四溴雙酚A（TBB-PA） |
白色粉末，溴含量58.7%，熔點181℃，不溶于水，可溶于丙酮、甲醇、乙醇和冰醋酸等有機溶劑 |
作為反應(yīng)型添加劑主要用于PC、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、聚氨酯等；作為添加型阻燃劑還可以用于PS、ABS等，可同Sb2O3配合使用，以提高阻燃性。
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四溴雙酚A雙（2.3-二溴丙基）醚（八溴醚） |
白色或淡黃色粉末添加型阻燃劑，熔點85-105℃，溴含量67.77%，分解溫度270℃，不溶于水、乙醇、甲醇、可溶于苯、丙酮 |
主要用于PP、PS、AS樹脂，也可以用于PP纖維、PET纖維及橡膠的阻燃。
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聚（2,6-二溴亞苯基醚）PO-64P、FM-935 |
淺棕色粉末，含溴量64%，軟化點210-240℃，分解溫度330℃，本品溶于四氫呋喃、氯仿、不溶于水、丙酮和乙醇 |
主要用于PBT、PET、HIPS、PA、ABS、聚醚等制品的阻燃，尤其是結(jié)晶型聚合物中，加工性、阻燃性、電絕緣性均好 |
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1,2雙（2,4,6-三溴苯氧基）乙烷（BTPE） |
為添加型阻燃劑，白色結(jié)晶粉末，熔點223-225℃，溴含量69.7%，溶于對二甲苯及二氯乙烷，室溫下不溶于水、甲丙酮、苯等 |
主要用于PS、PO、ABS 、PSU、PES及PU等阻燃，特別適合用于淺色或艷色制品對加工過程中釋放出微量酸性氣體敏感
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2,4,6-三溴苯基烯丙基醚（TBP-AE）
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反應(yīng)型阻燃劑，為白色或灰白色粉末，溴含量64% |
推薦用于PS泡沫塑料，與六溴環(huán)十二烷并用時，作為協(xié)效劑。
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四溴鄰苯二甲酸酐（TBPA）
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白色粉末，溴含量68.9% |
既可作反應(yīng)型阻燃劑也可作添加型阻燃劑，常用于制備不飽和聚酯。
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1，2雙（四溴領(lǐng)苯二甲酰亞胺）乙烷（BTPAE） |
BT-93為淡黃色粉末，BT-93W為白色粉末，溴含量67.18%，熔點450-455℃，在水、丙酮、甲醇、甲苯中溶解度均小于0.1% |
為添加型阻燃劑，主要用于PBT、HIPS、ABS、PE、PP、EP及各類彈性體。
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氯化石蠟
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樹脂狀白色粉末，氯含量68-72%，軟化點95-120℃，溶于礦物油，芳烴、乙醚、氯代烴、酮、酯等。為添加型阻燃劑，具有較好的持久阻燃性，揮發(fā)性低，具有防潮及抗靜電作用，并能提高樹脂成型的流動性，改性制品光澤 |
主要用于PE、PS、PMMA、合成橡膠和紡織品的阻燃，也可用于防火涂料。 |
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雙（六氯環(huán)戊二烯）環(huán)辛烷 |
白色結(jié)晶流散性固體，氯含量65.1%，熔點350℃ |
主要用于氯丁橡膠、天然橡膠、硅橡膠、環(huán)氧樹脂、PA、酚醛樹脂、不飽和聚酯、ABS、HIPS、PBT、PE、PP、及PUR等
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六氯環(huán)戊二烯 |
淺黃色油狀液體，工業(yè)含氯量76-79%，熔點236-238℃，不溶于水，可溶于乙醚、四氯化碳等 |
為反應(yīng)型阻燃劑，用于聚氨酯聚酯樹脂的阻燃劑 |
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氯茵酸酐（HET） |
白色結(jié)晶，常溫下?lián)]發(fā)性很低，熔點240-245℃，氯含量57.36℃，可溶于苯、乙烷、丙酮等 |
主要作為反應(yīng)型阻燃劑，可用于PET及聚氨酯的阻燃，也可以用于環(huán)氧樹脂的固化劑。 |
二、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。無機阻燃劑主要包括：紅磷、聚磷酸銨（APP)、磷酸銨鹽、磷酸鹽及聚磷酸鹽等；有機磷系阻燃劑主要包括：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。
表2 部分磷系阻燃劑
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品種 |
特點 |
用途 |
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磷酸三(β-氯乙基)酯
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無色至淺色黃色油狀透明液體，氯含量37.2%,磷含量10.8%，著火點285℃，溶于醇、酮、酯、醚、甲苯、苯等有機溶劑，不溶于脂肪烴，微溶于水，可改善耐水性、耐酸性、耐寒性，抗靜電性，是鹵代磷酸酯阻燃劑，分子內(nèi)含有鹵磷兩種阻燃元素，具有協(xié)同作用，阻燃效果十分明顯 |
廣泛用于不飽和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯，酚醛樹脂，乙酸纖維素等
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磷酸三丁酯（TBP） |
無色液體，磷含量11.63% |
適用于PVC聚氨酯泡沫塑料，CA、CAB等 |
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磷酸三苯酯（TPP） |
白色針狀結(jié)晶，磷含量9.49%，凝固點49.2℃ |
適用于纖維素、乙烯樹脂及橡膠等 |
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甲基磷酸二甲酯（DMMP |
為低粘度無色或淡黃色透明液體，磷含量25%，分解溫度高于180℃，能與水及多種有機溶劑互溶 |
作為添加型阻燃劑，廣泛應(yīng)用于聚氨酯泡沫塑料，不飽和聚酯及環(huán)氧樹脂
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微膠囊化紅磷（無機） |
外觀為暗紫色粉末，紅磷含量85%，自然點300-350℃ |
主要用于PE、PP、EVA、PC、PA、PBT、PET及環(huán)氧、酚醛、不飽和聚酯等，特別適用于少量阻燃劑即可滿足要求的制品。 |
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聚磷酸銨（APP）（無機） |
為白色粉末，P2O5的含量》655,氮含量》12%，分解溫度》250℃ |
可用于阻燃塑料、纖維、橡膠、紙張、木材等。作為酸源和碳源及氣源并用，可組成膨脹型阻燃劑。 |
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亞磷酸三苯酯 |
一種性能優(yōu)良的輔助抗氧劑，添加型阻燃增塑劑及塑料制品防老劑 |
廣泛用于各種聚烯烴、聚酯、ABS樹脂、環(huán)氧樹脂制品中
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三、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?yún)f(xié)同劑，用于PA、PU、PO、PET、PS、PVC等樹脂中。氮/磷為最常用的協(xié)同阻燃體系。
三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)（三聚氰胺）
三聚氰胺氰尿酸鹽是一種含氮的無鹵環(huán)保型阻燃劑，能使阻燃材料達到 UL94 V-0 ，特別適合于不加填料的PA6和PA66, 屬于氮系列阻燃劑，具有粉末狀和顆粒狀兩種形式。當用該產(chǎn)品阻燃的聚酰胺泡沫燃燒時，形成的碳泡沫層對聚合物起保護作用，絕熱隔氧。
四、無機阻燃劑
無機阻燃劑（inorganic flame retardnat）是耐高溫溶液加入超微無機金屬氧化物精細加工而組成。無機阻燃劑主要是把具有本質(zhì)阻燃性的無機元素以單質(zhì)或化合物的形式添加到被阻燃的基材中，以物理分散狀態(tài)與高聚物充分混合，在氣相或凝聚相通過化學或物理變化起到阻燃作用。
1.三氧化二銻
屬于添加型阻燃劑,常與其他阻燃劑、消煙劑并用,各組分間可產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。三氧化二銻在燃燒初期,首先是熔融,在材料表面形成保護膜隔絕空氣,通過內(nèi)部吸熱反應(yīng),降低燃燒溫度。在高溫狀態(tài)下三氧化二銻被氣化,稀釋了空氣中氧濃度,從而起到阻燃作用。
2.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(fā)煙性較小是一個突出的優(yōu)點。
3.氫氧化鎂（MDH）
氫氧化鎂是一種熱穩(wěn)定性更好的無機阻燃劑，超過300℃仍然穩(wěn)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。與ATH復合使用，互為補充，其阻燃效果比單獨使用更好。
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