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塑料制品重要添加劑——新型阻燃劑的研發正逐漸成熟
導讀：隨著未來對新材料研究的進一步深入，新型阻燃劑的研產與應用進程也將獲得發展，正越來越多地走入我們的生活中。
【塑料機械網 技術學堂】 阻燃劑在電子、建筑、交通、航天、運輸、家具等領域應用廣泛，隨著越來越多領域對塑料阻燃性需求的擴大以及人們對生產生活安全以及環境保護的日益重視，對阻燃劑的要求逐漸提升，安全環保是當下所需主要特點。
阻燃劑也叫做耐火劑或防火劑，屬于高分子合成材料的助推劑，以促使合成材料具有消煙性、自熄性及難燃性等，能夠避免材料的燃燒以阻止或延緩火勢蔓延。阻燃劑有多種類型，按使用方法可以分為添加型阻燃劑和反應型阻燃劑。
目前添加型阻燃劑主要有有機阻燃劑和無機阻燃劑，鹵系阻燃劑(有機氯化物和有機溴化物)和非鹵。有機是以溴系、磷氮系、氮系和紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑，無機主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁，硅系等阻燃體系；反應型阻燃劑則是作為一種單體參加聚合反應，因此使聚合物本身含有阻燃成分的，其優點是對聚合物材料使用性能影響較小，阻燃性持久。
常見阻燃劑種類
·鹵系阻燃劑
鹵系阻燃劑應用廣泛、產量大、用量省、阻燃效果好、與高分子材料兼容性好、使用方便，常應用于熱塑性材料及熱固性材料。添加了鹵素阻燃劑的材料在燃燒時會釋放鹵化氫，從中產生的自由基能夠阻止燃燒鏈的傳遞，減緩燃燒速度，并且對產品本身影響較小。但是其缺點在于會產生具有腐蝕性及毒性氣體，導致電路短路及其他金屬物件的腐蝕，并且可能對人體呼吸道產生影響，也會造成大氣污染。
·磷系阻燃劑
無機磷阻燃劑主要包括磷酸鹽、紅磷等，其中紅磷阻燃劑本身具有抑煙、、無毒等優點，因而較受青睞。但是實際應用中發現使用了紅磷阻燃劑的材料存在易氧化、易釋放有毒氣體等問題，且該阻燃劑與高分子材料相容性較差，在粉塵狀態下還有導致爆炸的危險性，因而磷系阻燃材料的使用受到一定限制，目前使用的紅磷阻燃劑混入金屬氫氧化物進行改良，改善了高分子材料的毒性問題。
·鎂系阻燃劑
氫氧化鎂是一種無機阻燃劑，與其他阻燃劑相比，其原料來源、制備過程以及廢物處理方面都有較好的效果。氫氧化鎂的分解能、比熱容與其他常規無機阻燃劑相比更有優勢，使材料能耐受更高溫度，還能提高生產速度。而且這種阻燃劑與其他相關阻燃劑間的復合能力較好，因而其應用廣泛，擁有較大的市場潛力。
·鋁系阻燃劑
氫氧化鋁也是一種無機阻燃劑，是早期的阻燃劑種類，應用較為廣泛，占到無機阻燃劑應用的80%以上。具有抑煙、填充、阻燃等功能，價格低、無毒害腐蝕性、不揮發，且能與其他物質協同作用。添加了該種阻燃劑的材料在燃燒中會產生水蒸氣，抑制材料升溫，稀釋氧氣和可燃氣體，阻止火勢蔓延。缺點是添加過多會對產品強度產生影響，并且由于其分解溫度較低，因而只適用于加工溫度低的聚合物。
阻燃劑的發展和研究
針對無鹵阻燃劑的研發成為阻燃劑發展的新趨勢，部分阻燃劑會燃燒中釋放有害氣體，因而降低材料燃燒時的毒氣釋放及產煙量成為科學家們關注的問題。此外，研究新型阻燃劑以提高材料的抗高溫能力及防火性方面也受到關注。
近年來對于膨脹型阻燃劑的研發正在加強。這種阻燃劑在燃燒過程中產生的煙量較少，且不產生毒氣，因而更安全環保。經過科學家研究，硼氮膨脹型阻燃劑表現出良好的防火性能，通過煙氣分析也顯示其在氣相中有較好的抑制作用，其易于合成使用、低浪費，是代替有毒鹵素阻燃劑的選擇之一；另外磷氮膨脹型阻燃劑也獲得了一定的肯定，應用于硬質聚氨酯泡沫中，使其的防火性能得到提升，并降低了毒性和煙量。
微膠囊化也是阻燃劑的研究方向。如為了克服傳統紅磷阻燃劑的缺點，采用微膠囊包覆工藝而制成的微膠囊化紅磷，在保持了本身的優點之外，使加工中不產生有毒氣體，其分散性、物理、機械性能、熱穩定性及阻燃性能均有提高和改善。
除此之外，石墨烯參與的新型阻燃劑也已面世。石墨烯本身是一種具有良好屏障性能的二維碳材料，在聚合物中作為物理碳源增加其阻燃性能夠減少在燃燒時產生的可燃氣體的熱釋放和轉移，目前研制出的石墨烯基雜化阻燃劑不僅能增強材料的機械性能，還能克服常規磷系阻燃劑引起的早期酸催化降解效應的問題，因而也具有良好的應用前景。
結語：關于阻燃劑的研究近年來越來越看重低污染、低煙量、低毒性，同時提高其阻燃效率、耐高溫性以及減少對材料機械性能的影響也越來越重要。隨著未來對新材料研究的進一步深入，新型阻燃劑的研產與應用進程也將獲得發展，正越來越多地走入我們的生活中。
資料參考：百度百科、材料人
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