1、提高塑料的阻燃性 2、降低有害气体CO；减少烟雾及烟雾释放 3、改善表面性能，提高耐磨性 4、提高抗冲击强度
有机硅阻燃添加剂
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➢衡量阻燃性的指标
1、氧指数（OI）
氧指数定义为塑料试样在N2-O2混合气体中保持连续 燃烧所需的最低氧气体积分数。
OI [O2] 100 % [N2] [O2]
4）磷系阻燃剂
➢ 有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、有机盐类、氧化膦、含磷 多元醇及磷氮化合物等，但应用最广的是含卤磷酸酯。有机磷系阻燃 剂主要在火灾初期的高分子材料分解阶段起作用。
➢ 它能促进高分子材料脱水炭化，从而使高分子材料不能产生可燃性气 体，并且由于不挥发性磷化合物起凝结剂的作用，使炭化物形成保护 性炭膜，以隔绝外界的空气和热。
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。
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（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 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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DC-8008 是高效的有机硅阻燃添加剂。该产品为无色透明液体。主 要应用于热塑性塑料阻燃而特制。该产品主要应用于PC、PC/ABS、 PPO、LCP、PS、PA6等无卤阻燃改性。阻燃效果好，树脂燃烧表面炭 化程度低；加有DC-8008 fluid，燃烧后，表面光滑。 ➢ 优点
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5）氮系阻燃剂
➢ 又称为三嗪系阻燃剂，主要为三聚氰胺及其衍生物。它具有多 重反应功能，稳定性、耐久性和耐候性优异，无卤、低烟、光稳 定性，阻燃效果好，同时价廉。缺点为加入氮系阻燃剂的复合体 系加工性不好，与树脂分散性差。
➢ 常用品种有三聚氰胺、三聚氰胺脲氰酸盐（MCA）等，往往需 加入协同剂，用于PA、PU、PO、PET、PS、PVC等树脂中。 氮/磷为最常用的协同阻燃体系。
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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6）膨胀型阻燃剂
➢ 膨胀型阻燃剂不是单一的阻燃剂品种，是以氮、磷、碳为主要 成分的无卤复合阻燃剂，它不含卤素，也不采用氧化锑为协同剂 ，其体系内自身具有内协同作用。由于此类阻燃剂在受热时发泡 膨胀，所以成为膨胀型阻燃剂。
➢ 膨胀型阻燃剂基本克服了传统阻燃技术中的缺点，有如下优点 ：高阻燃性、无熔滴行为，对长时间或重复暴露在火焰中有较好 的抵抗性；无卤、无氧化锑；低烟、少毒、无腐蚀性气体产生。
式中，[N2]和[O2]代表两种气体的流量。
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• 塑料的氧指数越小，说明其连续燃烧所需氧气的浓度 越低，材料越易燃；反之，塑料的氧指数越大，说明 其连续燃烧所需氧气的浓度高，材料越不易燃。
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塑料品种 聚甲醛(POM) 聚氨酯(PU) 发泡聚乙烯(PE) 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 聚乙烯(PE) 聚丙烯(PP) 聚苯乙烯(PS) 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS) 环氧树脂(EP) 聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 氯化聚醚(CP) 聚酰胺(PA66) 聚碳酸酯(PC)
塑料中添加0.1%～1.0%，就可改善材料的加工性；添加 1%～8%即可得到发烟量、放热量、CO产生量均低的阻 燃材料。
日本NEC等公司共同开发的带有芳香基的、含支链结构 的特种聚硅氧烷。在一些高聚物(如PC)中分散性良好，不 易迁移，对PC/ABS合金不但具有高效阻燃性。而且能大 幅度提高材料的冲击强度。同时，材料的耐热性、成型性 及再循环加工性俱佳。
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2）金属氧化物
➢ 最常用Sb2O3（ATO），单独使用时，没有什么阻燃效果。与 卤化物等其他阻燃剂并用，具有优良的阻燃效果和抑烟效果，因 此可以用作卤类阻燃剂的阻燃协效剂。 ➢Sb2O3的粒度越细，阻燃效果越好，加入量越小。 ➢由于Sb2O3的价格太高，近年来开发了其代用品，具体品种有 硼酸锌、氧化锌、氧化铁、氧化锡等。
➢ 硅系阻燃剂分类
有机硅系：聚硅氧烷，包括硅油、硅树脂、硅橡胶及其多种硅氧烷 共聚物 无机硅系：硅酸盐、硅胶、滑石粉等
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➢ 硅系阻燃剂的特点：高效、无毒、低烟、防滴落、 无污染
➢ 一些硅系阻燃剂的应用
GE公司SFR-100，SF-1000 Dow corning D.C.RM系列硅树脂微粉阻燃剂，在适用的
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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。
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
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《2013-2017年中国阻燃剂行业产销需求与投资预测分析报告》
2010-2014年将保持约5.5%的年均增速
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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 燃的作用。
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阻燃剂的分类
1）按应用方式
添加型
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
磷腈阻类燃阻剂燃剂
低阻腐燃蚀
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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
（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 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。
《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 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。
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➢氢氧化镁（MDH）
氢氧化镁阻燃剂具有良好的阻燃效果，同时能够减少塑料燃烧时的 发烟量，起到消烟的作用。氢氧化镁还具有安全无毒，高温加工时热 稳定性好等优点。由于阻燃能力不强，因此添加份数高达40~60份。 氢氧化镁分解温度较高，达340~490oC，吸热量也较小，因此对抑制 材料温度上升的性能比氢氧化铝差，对聚合物的炭化阻燃作用却优于 氢氧化铝。因此两者复合使用，互为补充，其阻燃效果比单独使用更 好。
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（2） 覆盖作用
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。
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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