但是，膨胀型阻燃剂各个成分之间易发生水解，导致阻燃 高聚物抗水性下降，易吸潮性的缺点。同时，与高聚物相容性较 差，使的消防材料的物理机械性能、抗冲击强度下降。
实验表明，阻燃剂必须与高聚物类型相匹配，才能有效地 发挥其阻燃功效，这种匹配特性包括其热行为、受热条件下形 成的物种及其它。
3 重要的膨胀型阻燃剂
表 1 高聚物所能承受的外部火焰温度与其表面焦炭层厚度关系表
焦炭层厚度（mm）
0.1
承受温度（℃）
342
1.0
2.7
10
743
1500
4600
1.2 膨胀型阻燃剂有三个基本要素
膨胀型阻燃剂有三个基本要素，即酸源、炭源和气源。
1.2.1 炭 源
炭源也叫成炭剂，它是形成泡沫炭化层的基础，主要是一 些含碳量高的多羟基化合物，如淀粉、蔗糖、糊精、季戊四醇、乙 二醇、酚醛树脂等。炭源在脱水剂和发泡剂的联合作用下，形成 具有多孔结构的炭质泡沫层。炭源和发泡剂则是协效剂膨胀型 阻燃剂主要碳源（成炭剂）、气源（发泡剂）组成。
引言
随着国民经济的不断发展，火灾的发生频率越来越高，造 成了极大的损失。随着科技的发展，有机材料得了广泛的应用， 新的阻燃剂层出不穷。在众多的阻燃剂品种中，膨胀性阻燃剂 具有阻燃效果好，用量少等优点，受到了人们的青睐。当添加了 膨胀阻燃剂的材料体系与火焰或其它点燃接触时，体系表面温 度超过 300℃时，阻燃剂通过化学反应在火焰与可燃基材之间 形成稳定的泡沫状炭层。膨胀型复合阻燃剂，具有阻燃效果好、 低烟、低毒、添加量少等优点，逐渐受到人们的关注，近几年来， 成为了消防材料研究最为活跃的领域之一。
表 4 性能表
ห้องสมุดไป่ตู้
外观 磷含量（%） 氮含量×100 堆积密度（kg·m-3）
对于不同的聚合物体系，有时不需要几个组分同时并用， 只需加入其中一种或几种，有时高聚物本身也可充当其中的某 一角色。
1.3 膨胀型阻燃剂添加剂 184 广东科技 ２０１３．１． 第 ２ 期
此外，除了以上 3 部分外，膨胀型阻燃剂通常要添加协效 剂，起催化增强的作用，其代表物质在表 2 中列出。
表 2 膨胀型阻燃剂各组分的代表化合物
1.2.2 气 源
气源是指，发泡剂在融化后固化前受热分解，释放惰性气 体从而使所形成的炭层膨胀起来。气源也叫发泡源，是含氮化 合物，如尿素、三聚氰胺、聚酰胺等。
1.2.3 酸 源
酸源又称脱水剂或炭化促进剂，一般是无机酸或燃烧中能 原位生成酸的化合物，如磷酸、硼酸、硫酸和磷酸酯等。酸源加 热或燃烧下能够生成酸的化合物，从而促使炭源脱水，加速炭 层形成。
1 膨胀型阻燃剂介绍
1.1 膨胀型阻燃剂的组成部分
膨胀型阻燃剂系以磷、氮为主要组成的阻燃剂，它不含卤 素，也不采用氧化锑为协效剂。含有这类阻燃剂的高聚物受热 时，表面能生成一层均匀的炭质泡沫层，此层隔热、隔氧、抑烟， 并能防止产生熔滴，故具有良好的阻燃性能（高聚物所能承受 的外部火焰温度与其表面焦炭层厚度有关），如表 1。
3.1 膨胀型阻燃剂 Exolit IFR-10 和 Exolit IFR-11
膨 胀 型 阻 燃 剂 Exolit IFR -10 和 Exolit IFR -11 是 美 国 Hoechst Celanese 公司销售的膨胀型阻燃剂，以磷、氮为活性组 分，不含卤素和氧化锑。燃烧时主要在凝聚相起作用，能生成焦 炭层，保护下层基质不继续燃烧和不产生熔滴。另外阻燃剂可 抑烟，且不产生有毒或腐蚀性气体。同时，此阻燃剂还具有优异 的热稳定性和加工、使用性能，也不易起霜，如表 3。
研究园地
简述膨胀型阻燃剂的研究现状
陶伟民
（云南景皓消防技术咨询有限公司）
摘 要：膨胀性阻燃剂，又称 IFR，是近年来开发的以磷、氮为主要组成的新型复合阻燃剂。这类阻燃剂受热时，表面能形成致密泡沫层， 起到隔热、隔氧、抑制烟雾的作用，又能防止熔滴现象，具有良好阻燃性能。具有无卤、低烟、低毒的优点，通过炭源、酸源、气源的协同作 用，燃烧时材料表面形成致密的多孔泡沫炭层，阻止热源传递以及隔绝氧源，从而阻止火焰的蔓延和传播，具有十分广阔的发展前景。 主要介绍了膨胀性阻燃剂的灭火原理，并对其研究现状进行了相关探讨。 关键词：膨胀型；IFR；阻燃剂；三源；研究；现状
提高 50~150%，冲击强度只为未阻燃材料的 50%。
3.2 膨 胀 型 阻 燃 剂 Spinflam MF82/PE 和 Spinflam
MF82/PP
膨胀型阻燃剂 Spinflam MF82/PE 和 Spinflam MF82/PP 是 意大利 Montedison 公司销售的膨胀型阻燃剂，其特点是与 Ex－ olit IFR 系列相似，如表 4。
组分 炭源 酸源 气源 协效剂
代表化合物
季戊四醇、山梨醇、淀粉、聚酰胺等 磷酸铵、聚磷酸铵、磷酸三苯酯、
三聚腈胺磷酸盐、尿磷酸盐、硼酸或硼酸盐等 三聚氰胺、尿素、双氰胺及其衍生物等
有机硅化合物、金属氧化物、重金属盐、次磷酸盐等
2 膨胀型阻燃剂的特点
化学膨胀型阻燃体系的本质是三源在受热或燃烧条件下， 通过化学反应获得有阻燃效果的膨胀炭层，通过化学反应产生 优良的隔热、隔质泡沫状炭层。膨胀阻燃剂在火焰的作用下能 够膨胀，并形成隔热、隔质的炭层，获得高效阻燃、低烟的效果。
表 3 性能表
外观 磷含量（%） 分解点（℃） 密度（g·cm3） 平均粒径（μm）
热质量损失温度（℃）
Exolit IFR-10 流散性粉末
20 ＞240 1.7
12 1%（240）、5%（295） 10%（325）、50%（540）
Exolit IFR-11 流散性粉末
19 ＞240 1.7
14
Exolit IFR -10 可 用 于 PE、PP、TPU、EPDM 及 EVA，Exolit IFR-11 可用物 PP。与以脂环族氯化物或 DBDPO 阻燃的 PP 相 比，以 Exolit-10 阻燃的 PP 具有较高的氧指数和低得多的平均 燃烧时间，而且生烟量与未阻燃的 PP 不相上下。该阻燃剂对阻 燃材料的物理-机械性能及电气性能的影响与常用溴系阻燃剂 相仿，抗拉强度降低 10~20%，抗弯强度提高约 35%，抗弯模量