消防燃烧学：阻燃技术最新进展

随着我国阻燃法规的健全、加工设备的改进、研究力量的日益增强以及阻燃技术的发展，人们对阻燃剂的需求量将越来越大。目前，阻燃剂在塑料助剂中已占第二位，而且对阻燃剂的各项性能要求越来越高。综合地说，今后阻燃剂的发展大致有以下几种趋势。

（一）无卤化

卤素阻燃剂因其用量少、阻燃效率高且适应性广，已发展成为阻燃剂市场的主流产品。但卤素阻燃剂的严重缺点是：燃烧时生成大量的烟和有毒且腐蚀性强的气体，可导致单纯由火所引起的电路系统开关、气体和金属物件的腐蚀及对环境的污染；对人体呼吸道和机体器官也有极大危害，甚至因使人窒息而威胁生命安全。近几年，美国、英国、挪威、澳大利亚已制定或颁布法令，对某些进行燃烧毒性试验或对使用某些制品时所释放的酸性气体进行规定，开发无卤阻燃剂取代卤素阻燃剂已成为世界阻燃剂领域的趋势。无机阻燃剂如Al（OH）₃、Mg（OH）₂等，来源丰富、价格低廉，但其阻燃效果较差、添加量大、对制品的性能影响较大，因而国内外努力向超细化、微胶囊化、表面处理、协同增效复合化等方面进行技术开发。红磷阻燃效率高、用量少、使用面广，微胶囊化红磷克服了红磷吸潮、易着色、易爆炸等缺点。磷的稳定化处理——微胶囊化技术在阻燃领域深受重视，英国、日本开发研制的产品已商业化。膨胀型阻燃剂由于具有在燃烧过程中发烟量少、无有毒气体产生，被认为是实现无卤化很有希望的途径之一，美国、意大利等国已经商业化。

（二）抑烟化和减少有害气体

据统计，火灾中发生的死亡事故80%是由于燃烧所释放的烟和有毒气体导致的窒息造成的。研究开发新型阻燃剂、降低材料燃烧时的发烟量及有毒气体量，成为今年来阻燃领域中的重点研究课题之一。目前采用的抑烟剂以金属氧化物、过渡金属氧化物为主，主要有硼酸锌、钼化合物（三氧化钼、钼酸铵）及其复配物、镁-锌复合物、二茂铁、氧化锡、氧化铜等。此外，某些无机填料如Al（OH）₃、Mg（OH）₂等，同时具有阻燃和抑烟的功效。膨胀型阻燃剂的多孔炭层也具有阻燃和抑烟的双重作用。

（三）开发超细化技术

阻燃剂颗粒越细，对阻燃材料力学性能影响越小。许多厂家和研究所改进生产工艺，以获得细颗粒的无机阻燃剂，也进行颗粒形态和级配控制，以使材料获得较好的流动性，着力发展超细三氧化二锑和胶态五氧化二锑，以及调节氢氧化铝的粒径分配，以此增强阻燃效果。

（四）研究阻燃体系协同作用

常用的阻燃剂协同体系有锑-卤、磷-卤和磷-氮体系，实际应用的其实远不止这些。国外许多厂商将阻燃剂进行复配，以达到降低阻燃剂用量、提高阻燃剂性能的目的。这不仅可降低阻燃材料的价格，而且可使阻燃材料的力学性能损失减到最低程度，并且开发具有协同增效阻燃作用的阻燃剂，如磷、氮、溴在分子或分子间的结合。

（五）阻燃剂表面处理(www.xing528.com)

用表面化学方法来处理无机阻燃剂，以增强它们与被阻燃树脂的亲和力，并用偶联剂和其他助剂来改性。

（六）开发环保型阻燃剂

开发高效、无毒、对材料性能影响小的阻燃剂，如反应型阻燃剂的开发以及具有良好相容性的添加型阻燃剂的开发。

以阻燃剂作用于聚合物材料，虽然可以满足阻燃要求但也常常引发体系性能降低、环境效应等问题。因此，需要积极发展新型阻燃技术。将传统阻燃剂创新使用（如将阻燃剂复配寻求协同效应或将阻燃剂表面改性提高阻燃效率）、开发新型阻燃剂（特别是反应型阻燃剂）、发掘新型阻燃机理、革新聚合物配方设计、对聚合物改性等都是可行的发展方向。

【思考与练习题】

1.何谓阻燃剂？常见的阻燃剂有哪些？

2.简述阻燃剂的阻燃作用。

3.简述高聚物、木材的阻燃处理技术。