阻燃材料作為關(guān)乎社會公共安全和人們生命財產(chǎn)安全的材料其研究和生產(chǎn)至關(guān)重要。在多的阻燃劑品種中，素阻燃劑具有阻燃效果好、用量少，對材料的力學(xué)性能影響小等優(yōu)點(diǎn)，長以來一直作為主要的有機(jī)阻燃劑品種使用，但由于系阻燃劑自身的缺陷、工業(yè)界的推動以及成本因素，含素阻燃劑的應(yīng)用將有所減少。無機(jī)阻燃劑如金屬氧化物、硅酸鹽等具有發(fā)煙量少不產(chǎn)生毒氣的優(yōu)點(diǎn)，但是這類阻燃劑需要的添加量大，往往大于60％，嚴(yán)重影響材料的力學(xué)性能
    如今，以P、N、C為主要核心的膨脹型阻燃劑(R)正在受到越來越多的關(guān)注。IFR具有高效、低煙、低毒、添加量少、無熔滴等優(yōu)點(diǎn)，在某些材料中具有比其他阻燃劑更加優(yōu)異的阻燃表現(xiàn)因此FR也就被越來越多地應(yīng)用于各種復(fù)合材料中。并且膨脹阻燃技術(shù)已成為當(dāng)前最活躍的阻燃研究領(lǐng)域之一，其研究應(yīng)用前景廣闊

HFR的組成、分類及阻燃機(jī)理

FR的分類

    膨脹型阻燃劑具有不同的分類方法。膨脹型阻燃劑FR)按所含主要元素不同，可分為有機(jī)含磷膨脹型阻燃劑和無機(jī)膨脹型石墨阻燃劑兩大類。膨脹型阻燃劑FR)按組分不同，可分為單組分膨脹型阻燃劑和混合型膨脹阻燃劑。膨脹型阻劑FR按作用機(jī)理不同，可分為化學(xué)膨脹型阻燃劑和物理膨脹型阻燃劑。其中化學(xué)膨脹型阻燃劑主要成分是磷，物理膨脹型阻燃劑則以膨脹型石墨(EG)為主。目前使用的大多為化學(xué)膨脹型阻燃劑

    IFR的阻燃機(jī)理膨脹型阻燃劑的阻燃機(jī)理可分為凝聚相阻燃機(jī)理和氣相阻燃機(jī)理。

凝聚相阻燃機(jī)理

    膨脹型阻燃劑在凝聚相中起主導(dǎo)作用，它是通過被阻燃的材料在燃燒時形成多孔泡沫炭質(zhì)層發(fā)揮阻燃作用的?。炭質(zhì)層的形成可分為以下步驟:
(1)在較低溫度下，酸源釋放出無機(jī)酸(如磷酸或偏聚磷酸等)酯化多元醇同時還作為脫水劑
(2)在高于釋放酸的溫度下，體系中的胺作為催化劑，加速了無機(jī)酸與多元醇的酯化反應(yīng)
(3)在酯化反應(yīng)中氣源產(chǎn)生的不燃性氣體和生成的水蒸汽主要有:NO和NH3，它們可以使熔融狀態(tài)的體系膨脹發(fā)泡，此外無機(jī)酸使酯和多元醇脫水成炭進(jìn)一步發(fā)泡膨脹。

(4)當(dāng)酯化反應(yīng)接近終止時，體系便開始膠化和固化，最終會形成多孔泡沫炭層，多孔泡沫炭層可隔熱、隔氧。

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