（3）抑制链反应作用
根据燃烧的链反应理论，维持燃烧所需的是自由基。阻燃 剂可作用于气相燃烧区，捕捉燃烧反应中的自由基，从
而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使
燃烧反应速度下降直至终止。
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如：含卤阻燃剂，它的蒸发温度和聚合物分解温度相同或 相近，当聚合物受热分解时，阻燃剂也同时挥发出来。此 时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区，卤素便

不致过多恶化被阻燃基材的加工性能和最后产品的物理–机械性能及 电气性能。性能优良的阻燃剂和合理的阻燃剂配方在于能在材料阻燃 性和实用性间求得和谐的统一。

具有可接受的光稳定性。 原料来源充足，制造工艺简便，价格低廉。
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阻燃机理
阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸
热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒 息作用等。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用 达到阻燃目的。
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（l）吸热作用
燃烧过程中放出的热量加热了原料，使其很快达到燃点， 吸热阻燃的原理就是材料燃烧过程中需要吸收大量的热 量，这样就能减低材料升温的过程，这样气化的可燃分 子裂解的自由基就很难达到燃点，从而一定程度上抑制
阻燃剂的类型
氯系阻燃剂 溴系阻燃剂 磷系阻燃剂
无机阻燃剂
氢氧化铝 金属氧化剂阻燃剂 硼酸锌
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20
常用阻燃剂
1、 卤系阻燃剂
卤系阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一， 添加量少、阻燃效果显著。 含氯的阻燃剂主要有氯化石蜡、氯化聚乙烯等;含溴阻燃 剂因阻燃效果较好，应用极为广泛，逐渐取代氯系阻燃剂。 但其阻燃的同时，也带来了一些严重的问题，放出大量的有 毒气体(如HCl,HBr等)，卤化氢气体易吸收空气中的水分形成 氢卤酸，具有很强的腐蚀作用，并产生大量的烟雾，这些烟 雾、有毒气体和腐蚀性气体给灭火、逃离和恢复工作带来很 大的困难。
对阻燃剂的基本要求

阻燃效率高，获得单位阻燃效能所需的用量少。即效能／价格比高。 本身低毒或基本无毒，燃烧时生成的有毒和腐蚀性气体量及烟量尽可
能少，对环境友好。

与被阻燃基材的相容性好，不易迁移和渗出。被阻燃材料可回收和循 环使用。
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具有足够高的热稳定性，在被阻燃基材加工温度下不分解，但分解温 度也不宜过高，以在250～400℃间为宜。
场规模在117万吨左右，2011年国内阻燃剂行业潜在市场 规模在98万吨左右。
目前，国内研究和发展的重点集中在无机阻燃剂、红
磷微胶囊化、膨胀型阻燃剂等领域。
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无卤低毒
无烟低污染
无机环保
阻燃剂 磷腈类阻燃剂
低腐蚀 阻燃
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而对于阻燃材料而言，这些参数可以描述阻燃材料的 阻燃特性。
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阻燃剂的市场
2010-2014年将保持约3.5%的年均增速
《2013-2017年中国阻燃剂行业产销需求与投资预测分析报告》
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2010-2014年将保持约5.5%的年均增速
《2013-2017年中国阻燃剂行业产销需求与投资预测分析报告》
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近几年来，中国阻燃剂生产量的年平均增长率估计可
达15%-20%，远远高于全球3%-4%的水平。2010年国内塑料 制品产量为5830.38万吨，按阻燃塑料占塑料制品的20%和
阻燃剂使用比例10%计算，2010年国内阻燃剂行业潜在市
能够捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使
燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终 止。
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（4）不燃气体窒息作用
阻燃剂受热时分解出不燃气体，将可燃物分解出来的可燃 气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。同时也对燃烧区内的
氧浓度具有稀释的作用，阻止燃烧的继续进行，达到阻
了燃烧的进行。
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如：Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热 容，使其达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其 阻燃性能。这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热
的特性，提高其自身的阻燃能力。
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（2） 覆盖作用
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2、无卤阻燃剂
1）水合金属氧化物
氢氧化铝（ATH）
氢氧化铝习惯上也称为氧化铝三水合物，可适用于不饱和聚酯 、PVC、EP、酚醛树脂等，由于氢氧化铝阻燃性补强，因此添 加份数高达40~60份，氢氧化铝阻燃的塑料在火焰中发烟性较 小是一个突出的优点。氢氧化铝的脱水吸热温度较低，为 235~350oC，因此在塑料刚开始燃烧时的阻燃效果显著。
阻燃剂的简介
主讲人：吴慧娟
目录
阻燃剂的定义和市场发展
阻燃机理
阻燃剂的分类
阻燃剂的衡量指标及测试方法
基于环三磷腈的环保阻燃剂的制备
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概念

定义
阻燃剂:又称难燃剂，耐火剂或防火剂，能使易燃物质 燃烧减慢、终止或难以燃烧2011 HEC R&D CENTER
燃的作用。
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阻燃剂的分类 1）按应用方式
卤系阻燃剂 水合金属氧化物 磷系阻燃剂 金属氧化物 无卤阻燃剂 金属硼化物 膨胀型阻燃剂 乙烯基衍生物 含氯化合物 ……
添加型
阻燃剂
反应型
含羟基化合物
含环氧基化合物
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2）按组成分类 有机阻燃剂
对于可燃和易燃材料而言，其燃烧特性可以用以下几个参数来描述：
①被引燃的难易程度； ②火焰传播速度，即火沿材料表面的蔓延速度；
③耐火性，即火穿透材料构件的速度；
④释热速度(HRR)，即材料燃烧时放出的热量和放出的速度； ⑤自熄的难易程度；
⑥生烟性，包括生烟量，烟的释放速度及烟的组成；
⑦有毒气体的生成，包括气体量、释放速度及组成。
材料燃烧时产生的高温使阻燃剂形成玻璃状或稳定泡沫覆 盖层，隔绝氧气，这样就既隔热、隔氧，又阻止可燃气
体外逸，从而达到阻燃的目的。有机磷腈类阻燃剂受热
时发生交联或形成碳化层。这样一方面能阻止聚合物进 一步热解，另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入 气相参与燃烧。
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