阻燃剂的分类及发展趋势
11315030224 叶鹏辉
摘要：阻燃剂是防止和减少火灾事故的重要手段之一，本文介绍了阻燃剂的分类，
总结了各种阻燃剂存在的缺点及其改进方向，指出今后阻燃剂的发展趋势。
关键词：阻燃剂;分类；趋势
0 引言
高分子材料越来越广泛地应用于建筑、化工、军事及交通等领域。由于高分
子材料的易燃性，阻燃技术因此受到全球性的关注。从20世纪60年代起，一些
发达国家开始生产和应用阻燃塑料。20世纪70年代，国外阻燃剂的消费量和品
种快速增长，年增长率为6~8%。目前全球阻燃剂的消费量已跃居塑料助剂第二
位，成为仅次于增塑剂的大品种。
1 阻燃剂分类
按化学反应分类，常用的阻燃剂可分为反应型阻燃剂、添加型阻燃剂、膨胀
阻火涂层和纳米阻燃材料等。按化学元素分类，又可分为磷系阻燃剂、卤系阻燃
剂、氢氧化铝、氢氧化镁等。
1.1卤系阻燃剂
卤系阻燃剂是含有卤素元素并以卤素元素起阻燃作用的一类阻燃剂。卤系的
四种卤系元素氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）都具有阻燃性，阻燃效果按F、
Cl、Br、I的顺序依次增强，以碘系阻燃剂最强。生产上，只有氯类和溴类阻燃
剂被大量使用，而氟类和碘类阻燃剂少有应用，这是因为含氟阻燃剂中C-F键太
强而不能有效捕捉自由基，而含I阻燃剂的C-I键太弱易被破坏，影响了聚合物
性能（如光稳定性），使阻燃性能在降解温度以下就已经丧失。卤系阻燃剂（特
别是溴系阻燃剂）的最大优点是阻燃效率高、用量少、相对成本较低。此外，溴
系阻燃剂与材料的相容性较好，因而我国的阻燃剂仍以卤系阻燃剂为主，主要包
含氯系和溴系，占整个阻燃剂体系的80%以上。但是，卤系阻燃剂在高温、明火
情况下会放出卤化氢等具有腐蚀性的有毒气体并伴有浓烟，阻燃剂发展趋势则是
在提高阻燃性能的同时，更加注重环保与生态安全，在这种背景下，一些传统的
溴系阻燃剂已受到日益严格的环保和阻燃法规的压力，迫使用户寻找溴系阻燃剂
的代用品，同时也将促进新阻燃材料的问世。
1.2磷系阻燃剂
磷系阻燃剂根据磷系阻燃剂的组成和结构以及作用机理，可分为无机磷系阻
燃剂、磷系膨胀型阻燃剂和有机磷系阻燃剂三大类。
磷系阻燃剂具有低卤、无卤、低烟、低毒的特性，其用量少，效率高，符合
阻燃剂的发展方向，在阻燃剂领域倍受关注，在我国具有较大的发展潜力和空间。
但是由于磷系阻燃剂自身的一些缺陷，如一些阻燃剂相容性差、表面处理技术不
够完善、有机磷系多为液体、挥发性大、发烟量大、热稳定性较差等，促使其应
用受到了限制。因此，对磷系阻燃剂的研究还有待继续加强。
1.3氢氧化铝和氢氧化镁阻燃剂
氢氧化铝及氢氧化镁阻燃剂是最常见的无机阻燃剂，具有无毒、稳定性好，
高温下不产生有毒气体，还能减少塑料燃烧时的发烟量等优点，而且价格低廉，
来源广泛。氢氧化铝的脱水吸热温度较低，约为235~350℃，因此在塑料刚开始
燃烧时的阻燃效果显著。氢氧化镁阻燃剂在适量添加时，可显著减缓PE、PP、
PVC及ABS等的热分解温度，具有良好的阻燃及降低发烟量的效果。但是氢氧化
镁分解温度较高，在340~490℃左右，吸热量也较小，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。但由于无机阻燃剂是填料型的，在树脂
中添加量较大，往往会不同程度地影响材料的加工性能和机械力学性能。因此，
对传统的无机阻燃剂进行改性研究已成为目前比较热门的研究课题，无机阻燃剂
的微胶囊化、表面改性、少尘或无尘化和协同效应等，已成为解决这一问题的良
策。
1.4锑系阻燃剂
三氧化二锑、胶体五氧化二锑和锑钠是锑系阻燃剂的主要产品,其中广泛应
用的是三氧化二锑。它是一种典型的添加型无机阻燃剂,主要用于塑料制品和纺
织织物的阻燃，亦可用作橡胶、木材的阻燃剂。其阻燃机理是三氧化二锑在燃烧
期首先熔融，熔点为665℃，在材料表面形成保护膜隔绝空气，通过内部吸热反
应降低燃烧温度，在高温状态下三氧化二锑被氧化，稀释了空气中氧浓度，从而
起到阻燃作用。不含卤的锑化合物本身几乎没有阻燃作用，但当它们与含卤有机
化合物一同使用时，便构成了非常有效的锑/卤阻燃协效体系。我国锑储量占据
世界首位，对于发展锑系阻燃剂十分有利，研究开发超细、高纯白的锑氧产品是
目前发展的重点。
2 新型阻燃剂的发展趋势
2.1无卤化趋势
近几年，美国、英国、挪威、澳大利亚已制定或颁布法令,对某些制品进行
燃烧毒性试验或对某些制品使用所释放的酸性气体进行规定,取代卤素阻燃剂开
发无卤阻燃剂已成为世界阻燃领域的趋势。无机阻燃剂及以磷基为主的无机阻燃
剂成为无卤阻燃剂开发的主要趋势。
2.2抑烟化、减少有害气体趋势
据研究表明，火灾中死亡者80%是材料燃烧放出的烟和有毒气体造成的。此
外，烟能降低可见度，使人们迷失方向，妨碍人们逃离现场。使用阻燃剂虽可以
降低可燃性，减少火灾发生的可能性，但不一定能减少烟气及毒性，因而研究如
何合理的选择阻燃剂和阻燃体系,并降低材料燃烧时的烟量及有毒气体量，成为
近年来阻燃领域中的重点研究课题之一。
2.3纳米阻燃剂趋势
纳米阻燃聚合复合材料是纳米材料中的一个重要分支，纳米阻燃体系最为显
著的特点是相对于传统普通阻燃剂，只需添加极少量（小于5%）的纳米阻燃剂，
即可显著降低材料的阻燃性能，并且纳米阻燃剂的加入还使得材料的机械性能提
高，而普通阻燃剂的加入会大大影响材料的力学强度。随着纳米技术的不断发展，
陆续有新的纳米阻燃体系出现并得到迅速发展，纳米阻燃技术已成为阻燃领域的
一个重要研究热点。
2.4新型卤素阻燃剂的发展趋势
尽管卤素阻燃剂存在缺点，但由于其阻燃效率高，价格可被用户接受，特别
是溴系阻燃剂在阻燃领域内举足轻重的地位，而且目前找不到能取代它的适用的
阻燃体系，完全取代它不很容易。因此，新型溴系阻燃剂的开发一直都没停止过，
目前乃至今后的发展趋势是提高分子量，改进分子结构，添加防滴落助剂，提高
耐热性、耐喷霜性、加工性和卫生安全性，同时寻找多溴二苯醚的代用品也将受
到重视。
3 结束语
目前我国阻燃剂无论在品种上还是用量上与发达国家存在较大差距,随着国
家对阻燃技术要求力度的加强,我国阻燃剂的开发和发展将出现更好的广阔前景。
我们应该提高开发创新能力,推动阻燃剂工业将朝着环保化、低毒化、高效化、
多功能化的方向发展。
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