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磷系阻燃劑多為液體，閃點(diǎn)低，高溫可能釋放有毒氣體，在聚丙烯中應(yīng)用不多。固體的紅磷也是塑料阻燃常采用的阻燃劑，相比氫氧化鎂等阻燃劑的高填充紅磷阻燃劑有明顯優(yōu)勢。其一般添加比例在8％－12％可以做到離火自熄，經(jīng)過包覆處理的紅磷吸潮性和易燃性大為改觀。可以經(jīng)受300℃以下的溫度，在加工過程中一般不易失火。用紅磷阻燃更加適用于黑色或紅色制品，其它顏色很難對紅色形成遮擋。紅磷的另外缺點(diǎn)就是阻燃的材料氧指數(shù)比較低，相溶性不夠好，流動性差。適合對制品外觀、性能等要求不高的場合使用。

溴類阻燃劑是鹵系阻燃劑中的“代表作”，由于溴分子大于氯分子，且鍵能小，阻燃。所以現(xiàn)在鹵系阻燃劑多采用溴類。人們對鹵素阻燃劑研究比較深入，透徹。原因是其阻燃效果好，，使用方便，與樹脂相溶性好且便于加工。

溴系阻燃劑的大問題體現(xiàn)在環(huán)保性能，制品的機(jī)械性能和使用成本等方面。環(huán)保問題是溴系阻燃劑討論多的話題，自從RoHS指令頒布并實(shí)施，環(huán)保性就成為溴系阻燃劑經(jīng)常爭論的話題。

折疊

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從下游應(yīng)用來看，我國阻燃劑在塑料行業(yè)的使用比重在65%-70%，而根據(jù)塑料制品業(yè)規(guī)劃目標(biāo)，“十二五”末塑料制品產(chǎn)量達(dá)到約10000萬噸，在2010年基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)再翻一番的目標(biāo)。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國阻燃劑行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預(yù)測分析報(bào)告前瞻》分析，按阻燃劑塑料占塑料制品的20%和阻燃劑使用比例3%計(jì)算，預(yù)計(jì)“十二五”末我國塑料制品用阻燃劑市場規(guī)模將達(dá)60萬噸，阻燃劑整體市場規(guī)模達(dá)90萬噸左右。

從市場發(fā)展趨勢來看，2007-2011年我國阻燃劑年復(fù)合增長率達(dá)22%，個(gè)別年份的增長率更是高達(dá)40%以上；預(yù)計(jì)2012-2016年均增速保持在15%-20%之間，到2015年阻燃劑市場規(guī)模在85萬噸以上。

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類型劃分
阻燃科學(xué)技術(shù)是為了適應(yīng)社會安全生產(chǎn)和生活的需要，預(yù)防火災(zāi)發(fā)生，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)而發(fā)展起來的一門科學(xué)。阻燃劑是阻燃技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，它是一種用于改善可燃易燃材料燃燒性能的特殊的化工助劑，廣泛應(yīng)用于各類裝修材料的阻燃加工中。經(jīng)過阻燃劑加工后的材料，在受到外界火源攻擊時(shí)，能夠有效地阻止、延緩或終止火焰的傳播，從而達(dá)到阻燃的作用。根據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)可將阻燃劑分為以下幾類：

折疊1、按所含阻燃元素分
按所含阻燃元素可將阻燃劑分為鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、磷－鹵系阻燃劑、磷－氮系阻燃劑等幾類。鹵系阻燃劑在熱解過程中，分解出捕獲傳遞燃燒自由基的X?及HX，HX能稀釋可燃物裂解時(shí)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w，隔斷可燃?xì)怏w與空氣的接觸。磷系阻燃劑在燃燒過程中產(chǎn)生了磷酸酐或磷酸，促使可燃物脫水炭化，阻止或減少可燃?xì)怏w產(chǎn)生。磷酸酐在熱解時(shí)還形成了類似玻璃狀的熔融物覆蓋在可燃物表面，促使其氧化生成二氧化碳，起到阻燃作用。在氮系阻燃劑中，氮的化合物和可燃物作用，促進(jìn)交鏈成炭，降低可燃物的分解溫度，產(chǎn)生的不燃?xì)怏w，起到稀釋可燃?xì)怏w的作用。磷－鹵系阻燃劑、磷－氮系阻燃劑主要是通過磷－鹵、磷－氮協(xié)同效應(yīng)作用達(dá)到阻燃目的，具有磷－鹵、磷－氮的雙重效應(yīng)，阻燃效果比較好。

折疊2、按組分的不同分
按組分的不同可分無機(jī)鹽類阻燃劑、有機(jī)阻燃劑和有機(jī)、無機(jī)混合阻燃劑三種。無機(jī)阻燃劑是目前使用多的一類阻燃劑，它的主要組分是無機(jī)物，應(yīng)用產(chǎn)品主要有氫氧化鋁、氫氧化鎂、磷酸一銨、磷酸二銨、氯化銨、硼酸等。有機(jī)阻燃劑的主要組分為有機(jī)物，主要的產(chǎn)品有鹵系、磷酸酯、鹵代磷酸酯等。還有一部分有機(jī)阻燃劑用于紡織織物的耐久性阻燃整理，如六溴水散體、十溴－三氧化二銻阻燃體系，具有較好的耐洗滌的阻燃性能。有機(jī)、無機(jī)混合阻燃劑是無機(jī)鹽類阻燃劑的改良產(chǎn)品，主要用非水溶性的有機(jī)磷酸酯的水乳液，部分代替無機(jī)鹽類阻燃劑。在三大類阻燃劑中，無機(jī)阻燃劑具有、無害、無煙、無鹵的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各類領(lǐng)域，需求總量占阻燃劑需求總量一半以上，需求增長率有增長趨勢。

折疊3、按使用方法分
按使用方法的不同可把阻燃劑分為添加型和反應(yīng)型。添加型阻燃劑主要是通過在可燃物中添加阻燃劑發(fā)揮阻燃劑的作用。反應(yīng)型阻燃劑則是通過化學(xué)反應(yīng)在高分子材料中引入阻燃基團(tuán)，從而提高材料的抗燃性，起到阻止材料被引燃和抑制火焰的傳播的目的。在阻燃劑類型中，添加型阻燃劑占主導(dǎo)地位，使用的范圍比較廣，約占阻燃劑的85%，反應(yīng)型阻燃劑僅占15%。

折疊4.各樹脂適用的阻燃劑
材料 可采用的阻燃劑

聚烯烴PP/PE：氫氧化鎂，氫氧化鋁，TDCPP，聚磷酸銨，八溴醚，磷酸三苯 酯，六溴環(huán)十二烷，MPP，硼酸鋅，十溴二苯乙烷，包覆紅 磷，TBC

聚氨酯PU ：TCEP，TCPP，TDCPP，DMMP，聚磷酸銨，磷酸三苯酯，MPP，F(xiàn)B

不飽和樹脂UPR ：TCPP、TDCPP、DMMP、HBCD、TBC 、聚磷酸銨

尼龍PA6/PA66 ：MCA，MPP，F(xiàn)B，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，包覆紅磷

聚酯PBT/PET：TDCPP，磷酸三苯酯，MPP，十溴二苯乙烷，聚磷酸銨，十溴二苯醚，包覆紅磷

聚苯乙烯PS ：TCPP，TDCPP，HBCD,MCA，TBC，MPP，十溴二苯乙烷，聚磷酸銨，十溴二苯醚，硼酸鋅

環(huán)氧樹脂EP：TCPP，TDCPP，IPPP，聚磷酸銨，十溴二苯醚，DMMP，磷酸三苯酯，十溴 二苯乙烷

聚丙烯睛丁二烯苯乙烯ABS：八溴醚，磷酸三苯酯，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，TBC

聚碳酸酯PC：磷酸三苯酯，HBCD,MCA，聚磷酸銨

聚氯乙烯PVC：TCEP，TCPP，TDCPP，IPPP，MCA，八溴醚，磷酸三苯酯，聚磷酸銨

酚醛樹脂PF：TCEP，TCPP，TDCPP，磷酸三苯酯，硼酸鋅 ，聚磷酸銨

紙張Paper ：磷氮系阻燃劑

紡織品Textile ：磷氮系阻燃劑（耐久）

聚甲醛POM ：MCA

防火涂料Paint ：TCPP，MCA，聚磷酸銨，硼酸鋅，MPP ， PPO

聚四氟乙烯微粉

折疊編輯本段阻燃機(jī)理
阻燃劑是通過若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的，如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等。多數(shù)阻燃劑是通過若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的。

折疊1、吸熱作用
任何燃燒在較短的時(shí)間所放出的熱量是有限的，如果能在較短的時(shí)間吸收火源所放出的一部分熱量，那么火焰溫度就會降低，輻射到燃燒表面和作用于將已經(jīng)氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會減少，燃燒反應(yīng)就會得到一定程度的抑制。在高溫條件下，阻燃劑發(fā)生了強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng)，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延。Al(OH)3阻燃劑的阻燃機(jī)理就是通過提高聚合物的熱容，使其在達(dá)到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。這類阻燃劑充分發(fā)揮其結(jié)合水蒸汽時(shí)大量吸熱的特性，提高其自身的阻燃能力。

折疊2、覆蓋作用
在可燃材料中加入阻燃劑后，阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層，隔絕氧氣，具有隔熱、隔氧、阻止可燃?xì)怏w向外逸出的作用，從而達(dá)到阻燃目的。如有機(jī)阻磷類阻燃劑受熱時(shí)能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)更趨穩(wěn)定的交聯(lián)狀固體物質(zhì)或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進(jìn)一步熱解，另一方面能阻止其內(nèi)部的熱分解產(chǎn)生物進(jìn)入氣相參與燃燒過程。

折疊3、抑制鏈反應(yīng)
根據(jù)燃燒的鏈反應(yīng)理論，維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區(qū)，捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。如含鹵阻燃劑，它的蒸發(fā)溫度和聚合物分解溫度相同或相近，當(dāng)聚合物受熱分解時(shí)，阻燃劑也同時(shí)揮發(fā)出來。此時(shí)含鹵阻燃劑與熱分解產(chǎn)物同時(shí)處于氣相燃燒區(qū)，鹵素便能夠捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。

折疊4、不燃?xì)怏w窒息作用
阻燃劑受熱時(shí)分解出不燃?xì)怏w，將可燃物分解出來的可燃?xì)怏w的濃度沖淡到燃燒下限以下。同時(shí)也對燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續(xù)進(jìn)行，達(dá)到阻燃的作用。

折疊5燃燒和阻燃的機(jī)理
燃燒和阻燃的機(jī)理

在3節(jié)及表3和表4中，我們論述了決定紡織品纖維固有燃燒行為的基本熱參量。為了了解現(xiàn)有紡織品阻燃劑如何起作用以及更重要的--如何研發(fā)未來的阻燃劑，關(guān)鍵是更為深入地探索成纖聚合物的燃燒機(jī)理。

5．1 阻燃策略

圖7所示為紡織品燃燒機(jī)理(作為一種反饋機(jī)理)的過程，在這種燃燒中，燃料（來自熱降解或熱解纖維）、熱（來自引燃和燃燒）和氧（來自空氣）均作為主要成分發(fā)揮作用。為了中斷這種機(jī)理，人們提出了5種方式（a）～（e）。阻燃劑可在其中的一種或多種方式下發(fā)揮作用。以下所列為各個(gè)階段及相關(guān)的阻燃作用：

a）除熱；

b）提高分解溫度；

c）減少可燃揮發(fā)物的形成，增加炭量；

d）減少與氧的接觸或稀釋火焰；

e）干擾火焰化學(xué)反應(yīng)和/或提高燃料點(diǎn)燃溫度（Tc）；

熔解和/或降解和/或脫水需吸收大量的熱（例如，在背涂層中含無機(jī)和有機(jī)磷的制劑、氫氧化鋁或水化氧化鋁）。通常不為阻燃劑所利用；而在固有耐火和耐熱纖維（如芳族聚酰胺纖維）中較常見。纖維素和羊毛中多數(shù)含磷、含氮的阻燃劑；在羊毛中的重金屬絡(luò)合物。水合的及某些促炭阻燃劑可釋放水；含鹵素阻燃劑可釋放鹵化氫。含鹵素阻燃劑，經(jīng)常與氧化銻結(jié)合。從上述內(nèi)容可以看出，某些類阻燃劑可以在多種方式下發(fā)揮作用，多數(shù)有效的例子都是如此。此外，某些阻燃制劑可產(chǎn)生液相中間物，該中間物可濕潤纖維表面，從而成為隔熱和隔氧的屏障--廣為接受的硼酸鹽-硼酸混合物即可在這種方式下發(fā)揮作用。此外，它還可促進(jìn)成炭。為了簡化化學(xué)阻燃行為之不同方式的分類，可以使用術(shù)語'凝聚'相和'氣或蒸汽'相活動來區(qū)分它們。二者都是復(fù)合項(xiàng)，前者包括上述的（a～c）方式，后者包括（d）和（e）方式。物理機(jī)理通常同時(shí)起作用，這些機(jī)理包括通過形成涂層來排除氧氣和/或熱量（方式d）、增加熱容量（方式a）以及利用非易燃?xì)怏w稀釋或覆蓋火焰（方式d）。

5．2 熱塑性

纖維是否可以變軟和/或熔化（由表3中的物理轉(zhuǎn)化溫度所界定）決定著它是否具有熱塑性。熱塑性因其相關(guān)的物理變化，可嚴(yán)重影響阻燃劑的行為。傳統(tǒng)的熱塑性纖維（例如，聚酰胺、聚酯和聚丙烯）一收縮即可離開點(diǎn)燃火焰，從而避免被點(diǎn)燃：這使它們表面上顯現(xiàn)出阻燃性。事實(shí)上，如果收縮受阻，它們便會猛烈燃燒。這種所謂的支架效應(yīng)可在聚酯-棉以及類似的混紡織物上看到，即熔融聚合物熔化到非熱塑性棉上并被點(diǎn)燃。類似的效應(yīng)也可在由熱塑性和非熱塑性成分組成的復(fù)合紡織品上看到。

隨著上述效應(yīng)而來的是熔滴（通常是有焰熔滴）問題，這種滴淌雖可移除焰鋒的熱并促使火焰熄滅（因而可以'通過'垂直火焰試驗(yàn)），但卻能使位于其下的表面（如地毯或皮膚）發(fā)生燃燒或二次點(diǎn)燃。

多數(shù)在批量生產(chǎn)期間或作為整理劑施用于傳統(tǒng)合成纖維上的阻燃劑通常都是通過增強(qiáng)熔融滴淌和/或促助有焰熔滴熄滅兩種方式發(fā)揮作用的。迄今為止，任何手段都不能降低熱塑性并大量促進(jìn)成炭，經(jīng)阻燃處理的纖維素（包括粘膠纖維）的情況就是如此。

5．3 阻燃機(jī)理和成炭

按（d）和/或（e）方式在氣相起作用的阻燃劑都具有下述優(yōu)點(diǎn)，即它們會減小引燃傾向并有助于紡織品成纖聚合物的火焰熄滅。這是因?yàn)橐坏峤到猱a(chǎn)生的揮發(fā)產(chǎn)物或燃料在火焰中與氧發(fā)生氧化反應(yīng)，其化學(xué)性質(zhì)就會變得非常類似。因此，像斷絕氧氣（（e）方式）或生成干擾自由基（（f）方式）這兩種方式無疑都能阻燃劑的效果。

根據(jù)成本和效益，銻-鹵素阻燃劑是本體聚合物和背涂層紡織品領(lǐng)域內(nèi)成功阻燃劑。與用于纖維素纖維的含磷和氮的纖維反應(yīng)性耐久阻燃劑不同（見下文)，它們通常只能借助樹脂粘合劑用作背涂層劑。就紡織品而言，多數(shù)銻-鹵素體系都由三氧化二銻和含溴的有機(jī)分子（例如氧化十溴聯(lián)苯（DBDPO）或六溴環(huán)十三烷（HBCD））組成。一經(jīng)加熱，這些物質(zhì)就會釋放出HBr基和Br。基。這二者會根據(jù)下面的示意圖干擾火焰的化學(xué)反應(yīng)。在示意圖中：R 、CH2 、H 和OH基是火焰氧化鏈反應(yīng)的一部分，該反應(yīng)消耗燃料（RCH3）和氧：

折疊編輯本段市場現(xiàn)狀
折疊概述
隨著中國合成材料工業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，阻燃劑在化學(xué)建材、電子電器、交通運(yùn)輸、航天航空、日用家具、室內(nèi)裝飾、衣食住行等各個(gè)領(lǐng)域中具有廣闊的市場前景。此外，煤田、油田、森林滅火等領(lǐng)域也促進(jìn)了中國阻燃、滅火劑生產(chǎn)較快的發(fā)展。中國阻燃劑已發(fā)展成為僅次于增塑劑的第二大高分子材料改性添加劑，目前的生產(chǎn)能力20萬t/a左右，年生產(chǎn)量在15萬-17萬t之間，年消費(fèi)量20萬t左右。不足部分主要從美國和以色列進(jìn)口，進(jìn)口的主要品種為有機(jī)溴及鹵—磷系阻燃劑。我國目前有1000多家阻燃劑生產(chǎn)企業(yè)，中國阻燃劑生產(chǎn)主要為溴磷系列，其中溴系阻燃劑是重要的系列，約占中國有機(jī)阻燃劑的30%。

國內(nèi)阻燃劑的品種和消費(fèi)量還是以有機(jī)阻燃劑為主，無機(jī)阻燃劑生產(chǎn)和消費(fèi)量還較少，但近年來發(fā)展勢頭較好，市場潛力較大。阻燃劑中常用的鹵系阻燃劑雖然具有其他阻燃劑系列無可比擬的性，但是它對環(huán)境和人的危害是不可忽視的。環(huán)保問題是助劑開發(fā)和應(yīng)用商關(guān)注的焦點(diǎn)，所以國內(nèi)外一直在調(diào)整阻燃劑的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，加大環(huán)保型阻燃劑的開發(fā)。

回收三氧化二銻
纖維是否可以變軟和/或熔化（由表3中的物理轉(zhuǎn)化溫度所界定）決定著它是否具有熱塑性。熱塑性因其相關(guān)的物理變化，可嚴(yán)重影響阻燃劑的行為。傳統(tǒng)的熱塑性纖維（例如，聚酰胺、聚酯和聚丙烯）一收縮即可離開點(diǎn)燃火焰，從而避免被點(diǎn)燃：這使它們表面上顯現(xiàn)出阻燃性。事實(shí)上，如果收縮受阻，它們便會猛烈燃燒。這種所謂的支架效應(yīng)可在聚酯-棉以及類似的混紡織物上看到，即熔融聚合物熔化到非熱塑性棉上并被點(diǎn)燃。類似的效應(yīng)也可在由熱塑性和非熱塑性成分組成的復(fù)合紡織品上看到。

隨著上述效應(yīng)而來的是熔滴（通常是有焰熔滴）問題，這種滴淌雖可移除焰鋒的熱并促使火焰熄滅（因而可以'通過'垂直火焰試驗(yàn)），但卻能使位于其下的表面（如地毯或皮膚）發(fā)生燃燒或二次點(diǎn)燃。

多數(shù)在批量生產(chǎn)期間或作為整理劑施用于傳統(tǒng)合成纖維上的阻燃劑通常都是通過增強(qiáng)熔融滴淌和/或促助有焰熔滴熄滅兩種方式發(fā)揮作用的。迄今為止，任何手段都不能降低熱塑性并大量促進(jìn)成炭，經(jīng)阻燃處理的纖維素（包括粘膠纖維）的情況就是如此。

5．3 阻燃機(jī)理和成炭

按（d）和/或（e）方式在氣相起作用的阻燃劑都具有下述優(yōu)點(diǎn)，即它們會減小引燃傾向并有助于紡織品成纖聚合物的火焰熄滅。這是因?yàn)橐坏峤到猱a(chǎn)生的揮發(fā)產(chǎn)物或燃料在火焰中與氧發(fā)生氧化反應(yīng)，其化學(xué)性質(zhì)就會變得非常類似。因此，像斷絕氧氣（（e）方式）或生成干擾自由基（（f）方式）這兩種方式無疑都能阻燃劑的效果。