阻燃劑的種類及特點（二）

名類典型的阻燃劑

1、氯系阻燃劑

氯系阻燃劑已部分被溴系阻燃劑取代。

A、氯化石蠟

含氯量50%的主要用作PVC塑料的輔助增塑劑，含氯量70%的主要用作阻燃劑。

B、氯化聚乙烯

一類含氯量35-40%的，另一類含氯量68%的，無毒，可用于聚烯烴，ABS樹脂等。

它本身是聚合材料，因此作阻燃劑使用時和樹脂體系相容性好，不影響塑料的物理和機(jī)械性能，耐久性良好。

2、溴系阻燃劑

A、四溴雙酚

灰白色粉末，熔點180-184℃，沸點316℃分解。

廣泛用作反應(yīng)型阻燃劑以制造含溴環(huán)氧樹脂和含溴聚碳酸脂以及作為中間體合成其它復(fù)雜的阻燃劑，也作為添加型阻燃劑用于ABS、HIPS、不飽和聚酯、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、膠黏劑以及涂料等。既可作添加型阻燃劑，又可作反應(yīng)型阻燃劑。

B、十溴二苯醚

灰白色粉末，熔點304-309℃，溴含量83.3%，幾乎不溶于所有溶劑，5%熱量失量時溫度大于320℃，熱穩(wěn)定性好。

屬添加型阻燃劑，用途廣泛，可用于PE、PP、ABS、環(huán)氧樹脂、PBT、硅橡膠、三元乙橡膠、PET、PA等材料的阻燃劑，其與三氧化二銻（Sb2O3）合用阻燃效果更佳。缺點是耐候性差，容易變黃。

3、磷系阻燃劑

磷系阻燃劑包括無機(jī)磷系阻燃劑和有機(jī)磷系阻燃劑。

A、無機(jī)磷系阻燃劑

紅磷、聚磷酸銨（APP）、磷酸銨鹽、磷酸鹽及聚磷酸銨鹽等。

無機(jī)磷系阻燃劑的耐水性差，與聚烯烴的相容性差，至使制品的力學(xué)性能下降，所以在聚烯烴中用量少。

a、紅磷

紅色至紫色粉末，因含有磷元素，所以比其它磷化物阻燃效果好，如7.5%紅磷填充PA的氧指數(shù)可達(dá)35%，而加入15%磷酸酯阻燃劑的PA氧指數(shù)僅為28%。

紅磷的缺點是與樹脂的相容性差，易吸濕，顏色太深，紅磷進(jìn)行微量化處理后，與樹脂的相容性提高，吸濕性降低，但需防止紅磷與氧及水接觸而生成劇毒磷化氫。必須加入磷化氫捕捉劑。

b、磷酸銨鹽（APP）

白色粉末，隨聚合度增大而吸水性降低。APP在250℃以上分解，釋放出水和氨，并生成磷酸。阻燃機(jī)理為：吸熱降溫和稀釋可燃?xì)怏w。APP由于分子內(nèi)含有磷和氮，具有很好的協(xié)同作用。阻燃效果好，主要用于防火涂料。

B、有機(jī)磷系阻燃劑

磷酸酯、磷雜菲（DOPO）、磷腈化合物、有機(jī)膦酸以及有機(jī)次膦酸鹽等。

阻燃機(jī)理: 機(jī)磷系阻燃劑與樹脂的相容性好，可保持樹脂的透明性；缺點是熱穩(wěn)定性差，易水解，析出性大等。由于機(jī)磷系阻燃劑大多為油狀，與粒狀樹脂不易混合，固此常用于熱固性不飽和聚酯、聚氨酯、軟PVC、PVC糊樹脂和纖維素樹脂等。

a、磷酸酯: 磷酸酯中主要包括磷酸三甲苯酯（TCP）、二苯基磷酸甲苯酯（CDP）和磷酸三苯酯（TPP）等，脂肪族磷酸酯中較重要的磷酸三辛酯（TOP）。

b、磷雜菲（DOPO）：添加型阻燃劑，用于大規(guī)模集成電路封裝、環(huán)氧樹脂、LED發(fā)光管及其它高分子材料的阻燃，阻燃效果好，耐熱優(yōu)異，但價偏貴。

4、氮系阻燃劑

常用品種有三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽（MCA）等，往往需要加入?yún)f(xié)同劑，用于PA、PU、PO、PET、PS、PVC等樹脂中，氮/磷為最常用的協(xié)同阻燃體系。

阻燃機(jī)理：這類阻燃劑主要通過分解吸熱及生成不燃燒性氣體以稀釋可燃物而發(fā)揮作用。以及與磷的協(xié)同阻燃作用。

5、膨脹型阻燃劑

膨脹型阻燃劑不是單一的阻燃劑品種，是以磷、氮、碳為主要成分的無鹵復(fù)合阻燃劑，其體系內(nèi)自身具有內(nèi)協(xié)同作用。由于此類阻燃劑在受熱時發(fā)泡膨脹，所以稱為膨脹型阻燃劑。

膨脹型阻燃劑基本克服了傳統(tǒng)阻燃技術(shù)中的缺點，其優(yōu)點如下：高阻燃性，無熔滴行為，對長時間或重復(fù)暴露在火焰中有較好的抵抗性，無鹵，低煙，少毒，無腐蝕性氣體產(chǎn)生。

膨脹型阻燃劑由三個部分組成：酸源（脫水劑）、炭源（成炭劑）、氣源（發(fā)泡源）。

A、酸源（脫水劑）: 一般為無機(jī)酸或無機(jī)酸化合物，可與樹脂作用，促進(jìn)炭化物的生成。品種：磷酸、硫酸、硼酸、磷酸胺鹽、磷酸酯、磷酸鹽及聚磷酸胺等，以聚磷酸胺最為常用。

B、炭源（成炭劑）：主要為一些含炭量較高的多羥基化合物，如樹脂本身、淀粉、季戊四醇及其二聚體和三聚體等。

C、氣源（發(fā)泡源）：為含氮化合物，如銨類和酰胺類，具體有尿素、三聚腈胺、聚磷酸胺、聚胺酯、聚脲樹脂等。

氮化合物除起發(fā)泡作用外，對炭化層的形成也有促進(jìn)作用（形成多孔泡沫炭層）。

a、三聚腈胺聚磷酸鹽（MPP）:屬于磷——氮系膨脹性阻燃劑，含磷15%，含氮40.7%。它既可單獨作為阻燃劑，也可作為輔助型阻燃添加劑，廣泛用于尼龍，PBT,聚烯烴，電線電纜以及合成橡膠，PU，環(huán)氧樹脂，防火涂料等。

優(yōu)點：含氮量高，低格低，阻燃效果好，優(yōu)異的電性能和機(jī)械性能，不變色，低煙，低腐蝕性，低毒，對使用者安全，對環(huán)境相容性好，良好的熱穩(wěn)定性，但加工性稍差。

6、無機(jī)氫氧化物阻燃劑

無機(jī)氫氧化物易處理，相對無毒，不產(chǎn)生毒性，無腐蝕性氣體，而且燃燒時抑煙，更重要的是比鹵、磷阻燃體系便宜。

a、氫氧化鋁（ATH）

產(chǎn)品特點：

優(yōu)異的阻燃抑煙性能，受熱脫水分解，脫水后在可燃物表面生在A1203保護(hù)膜隔絕氧氣，使可燃性氣體和氧氣的濃度下降，有較抑制聚合物的升溫和熱降解，通過吸附作用抑制煙氣產(chǎn)生，使之碳化而不易產(chǎn)生可燃性揮發(fā)物，阻止燃燒，適用于加工成型溫資低于200℃的復(fù)合材料。

良好的絕緣性，高白度，不會干擾復(fù)合材料制品染色；低鐵（含量低于0.005%），低鈉（含量低于0.15%）。

b、氫氧化鎂（MDH）

7、銻系阻燃劑

三氧化二銻，五氧化銻，銻的鹵化物，三氧化銻和五氧化銻4。缺點：重金屬，有毒，與砷同系物，粗產(chǎn)品中一般含砷等其他重金屬，三氧化二砷是砒霜，銻系不能作環(huán)保綠色填料和阻燃。

8、有機(jī)阻燃劑

（一）反應(yīng)型含溴阻燃劑

A、四溴雙酚A（TBA或TBBPA）熔點175-181℃，分解溫度240℃，使用加工溫度220℃，不溶于水，溶于堿的水溶液乙醇，丙酮，苯，水醋等有機(jī)溶液。

B、四溴雙酚A雙（羥乙氧基）醚（EO TBBA）熔點115-118℃，不溶于水，溶于丙酮，苯等近于無毒。

C、四溴雙酚A烯丙基醚（四溴醚），熔點110-120℃，不溶于水，溶于氯苯及氯化烴溶劑， 添加型用于可發(fā)性聚苯乙烯。

D、四溴鄰苯二甲酸酐（TBPA），熔點273-280℃，含溴量67-68.9%，不溶于水和脂肪族烴類溶劑，溶于硝基苯，二甲基甲酰胺，微溶于丙酮，二甲苯氯代等，抗靜電效果好。

E、三溴苯酚（TBP），黃色粉末，熔點86-92℃，不溶于水。

F、雙反丁烯二酸酯（FR-2），熔點65-68℃，不溶于水，有毒。

G、二溴苯基縮水甘油醚（BGE-48），黃色到棕色透明液體，含溴量46-52%，不溶于水。粘度25℃時150厘泊左右。

（二）添加型含溴阻燃劑

   A、1,2-雙（2,4,6-三溴苯氧基）乙烷是一種化學(xué)物質(zhì)，化學(xué)式是C14H8Br6O2。一般簡稱為BTBPE（FR-3B），熔點223-225℃，含溴量68-70%，不溶于水，耐光，耐酸，耐堿，電絕緣性好。

B、十溴二苯醚（DBDPO）白色或微黃色粉末，熔點大于300℃，無腐蝕性，不溶于水、乙醇、丙酮、苯等溶劑，微溶于氯代芳烴，穩(wěn)定性良好。廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、纖維等材料。無毒，無污染，耐光性稍差。

C、三異氰酸酯（TBC）二溴丙基，熔點100-110℃，含溴量65-66%，不溶于水。

D、三（2.3-二溴丙基）磷酸酯，淡黃色晶體，含溴量68.7%，不溶于水，有致癌毒性，很多國家法令禁用。

E、四溴乙烷（TBE），淡黃色液體，不溶于水，熱穩(wěn)定性差。

F、四溴丁烷（TBB），熔點110-119℃，含溴量大于85%，不溶于水。

G、四溴雙酚A雙（2.3.二溴丙基）醚（八溴醚）白色或淡黃色粉末，熔點85-105℃，含溴量66-67%，不溶于水和乙醇，可溶于苯酮。

H、五溴一氧環(huán)已烷，熔點190-195℃，含溴量77.87%，不溶于水，可溶于苯酮。

I、五溴二苯醚，（FR-5）琥珀色粘稠液體，含溴量69-72%。

J、六溴苯（HBB），溶點320-326℃，含溴量大于85%，有毒，不溶于水，溶于乙醇，乙醚苯，淺黃色或白色粉末。

K、六溴環(huán)十二烷（HBCD），熔點198-208℃，含溴量74-75%，有毒，白色粉末。

L、溴代芳烴磷酸酯（R-8101），閃點310℃，含溴量大于30%。

M、聚2.6-二溴苯醚（PBO），軟化溫度200-240℃，熔融溫度250-260℃，分解溫度330℃，含溴量64%，揮發(fā)物小于0.5%（100℃/2小時）

（三）氯系阻燃劑

A、四氯雙酚A；白色粉末，分子量366，氯含量38.7%，熔點133℃以上，不溶于水，無毒，反應(yīng)型阻燃劑。

B、四氯苯酐（TCPA）；熔點255-257℃以上，氯含量49.6%，沸點371℃，不溶于冷水，白色無味或形成針狀結(jié)晶，可升華，在水中煮沸時易變成四氯代苯二甲酸，易溶于乙醚。

C、六氯苯（HCB）；熔點227℃，沸點309-310℃/725毫米汞柱，密度2.044，純六氯苯為無色細(xì)長針狀結(jié)晶，工業(yè)品為淡紅色結(jié)晶，略有芳香氣味，低毒，對皮膚有刺激，損害肝，甲狀腺等。

D、四氯對苯二醌；熔點290℃，加熱（小心加壓）能升華而不溶化，金黃色葉狀或棱柱體結(jié)晶，對氧化穩(wěn)定。

E、六氯環(huán)戊二烯；淺黃色油狀液體，具有特殊氣味，熔點9℃。

F、全氯五環(huán)癸烷；熔點486℃，分解溫度650℃，密度2.02，含毒性極微，白色結(jié)晶粉末，添加型阻燃劑，對聚合物材料阻燃效果好。

G、氯橋酸酐（HET酸酐）；白色結(jié)晶。熔點231-235℃。溶解度（g/100g）：苯為40.4，已烷4.5，丙酮127.0，四氯化碳6.7，微溶于水并水解成氯橋酸。氯橋酸酐和氯橋酸都是反應(yīng)型阻燃劑，適用于不飽和聚酯、聚氨酯和環(huán)氧樹脂，也用作環(huán)氧樹脂固化劑。由該品固化的環(huán)氧樹脂制品的熱變形溫度約180℃，耐藥性好，氯橋酸也作為染料中間體和殺蟲劑。也用作織物的阻燃劑。低毒，避免吸入與皮膚接觸。

H、六氯乙烷；又名六氯化碳，是一種有機(jī)物，用作有機(jī)合成的原料，鋁及其合金的脫氣劑，是氯代烴中毒性最大的一種，對人的中樞神經(jīng)有毒害作用。

2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，六氯乙烷在2B類致癌物清單中。外觀與性狀 無色結(jié)晶，有樟腦樣氣味，熔點 186℃/升華，不溶于水，溶于醇、苯、氯仿、油類等多數(shù)有機(jī)溶劑，

用途一：六氯乙烷用作潤滑油添加劑

用途二：六氯乙烷用作溶劑和用于生產(chǎn)氟里昂-113、農(nóng)藥、醫(yī)藥、獸藥、發(fā)煙劑、除泡劑、鋁制品的脫氣劑、脫氧劑（鋁、鎂、銅及其合金）、切消油添加劑以及聚氯乙烯助增塑劑、有機(jī)合成中間體。六氯乙烷與鋅粉、氯化銨、過氯酸銨等按比例混合可用作煙霧生成劑，六氯乙烷還用作樟腦代用品和橡膠硫化促進(jìn)劑等。六氯乙烷本身也是一種獸用驅(qū)蟲藥。主要用于反芻獸肝蛭病及胃蛭病，其他睪吸蟲病和線蟲病等。

用途三：溶劑，防腐劑。

用途四：用作有機(jī)合成的原料，鋁及其合金的脫氣劑

I、環(huán)氧氯丙烷（表氯醇）；無色液體，有類似氯仿的氣味的有機(jī)化合物，是一種重要的有機(jī)合成原料與中間體?？捎糜谏a(chǎn)環(huán)氧樹脂及用作環(huán)氧樹脂的稀釋劑。也用于制造甘油、硝化甘油炸藥、玻璃鋼、甲基丙烯酸甘油酯、氯醇橡膠、縮水甘油衍生物、表面活性劑、電絕緣制品等。還是制造多種膠黏劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥、增塑劑及離子交換樹脂等產(chǎn)品的常用原料。以及作膠黏劑、涂料、油漆、橡膠、樹脂、纖維素酯及纖維素醚等的溶劑。有毒，屬于中等毒性，動物實驗證明有潛在致癌作用，應(yīng)避免長期接觸。

2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，環(huán)氧氯丙烷在2A類致癌物清單中。

J、三氯乙醛（氯油）；無色易揮發(fā)的油狀液體，有刺激性氣味，熔點（℃）：-57.5，.沸點（℃）：97.7，混溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿，是一種有機(jī)化合物，分子式為C2HCl3O，是無色易揮發(fā)油狀液體，有刺激性氣味。溶于水、乙醇、乙醚和氯仿。與水化合生成三氯乙醛水合物。以乙醇為原料在80～90℃下與氯反應(yīng)生成三氯乙醛與醇合三氯乙醛的混合物，再與濃硫酸反應(yīng)，經(jīng)蒸餾而制得，用作有機(jī)合成原料，如用于制造滴滴涕、敵百蟲、敵敵畏等殺蟲劑，三氯乙醛脲除草劑。醫(yī)藥上用于生產(chǎn)氯霉素、合霉素等。

2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，三氯乙醛在2A類致癌物清單中。

K、氯化石蠟-42（氯烴-42）；為淡黃色黏稠液體，相對密度1.16～1.17。凝固點-30℃。折射率1.500~1.508。黏度(25℃)1900～2500mPa·s。氯含量42%。溶于大部分有機(jī)溶劑和礦物油，如甲苯、氯代烴、丙酮、環(huán)己酮、醋酸乙酯等，不溶于水和乙醇。與天然橡膠、氯丁橡膠、聚酯等相容。加熱120℃以上自行緩慢分解，放出HCl。鐵和鋅等金屬化合物會促進(jìn)分解，不燃、不爆、揮發(fā)性低。元毒。氯化石蠟-42廣泛用于油漆、氯化橡膠和苯乙烯-丁二烯樹脂類涂料中，在塑料中，作為阻燃劑、粘結(jié)劑、膠結(jié)劑和填充劑，另可作為潤滑添加劑，同時也具有耐潮和耐化學(xué)腐蝕性。

L、氯化石蠟-52（氯烴-52）；淺黃色至黃色黏稠液體，相對密度1.235～1.255。凝固點<一30℃。折射率1.505～1.515。黏度(25℃)700～1500mPa.s。含氯量50%~54%。熱分解溫度140℃。溶于甲苯、環(huán)己酮、醋酸乙酯、氯化溶劑及烴類，微溶于乙醇，不溶于水。不燃。無毒。用作氯丁橡膠、丁腈橡膠、SBS等膠黏劑和密封劑的增塑劑。氯化石蠟一52增塑的硅烷化聚氨酯(SPU)密封劑，斷裂伸長率最高、彈性最好。還可用作阻燃劑。

M、氯化石蠟-70（氯烴-70）；為白色或淡黃色樹脂狀固體?；瘜W(xué)穩(wěn)定性好,具有優(yōu)良的阻燃性、耐化學(xué)藥品性、相溶性、耐老化性和熱穩(wěn)定性。是一種綜合性能優(yōu)良的添加型阻燃劑。含氯量(%) ≥ 70 軟化點 ≥ 95-110℃ 熱分解溫度 ≥ 180℃ 加熱減量 ≤ 0.1%， 酸值() ≤ 0.1mgKOH/g ，篩余物 ≤ 0.5% (60目) ，廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料制品，作為阻燃輸送帶、阻燃電纜料、防火涂料、聚脂、樹脂玻璃鋼、聚苯乙烯、聚乙烯、環(huán)氧樹脂等阻燃劑?？勺鳛橛湍姆阑鹛砑觿?。造紙工業(yè)的改性劑。還可用于纖維等工業(yè)領(lǐng)域，作為增塑劑，織物表面處理劑，潤滑劑等。氯化石蠟-70是一種用途十分廣泛的精細(xì)化工制品。 有增韌增粘和抗幅射作用，有防水，防蟲，防腐蝕功能。

N、氯化石蠟乳劑；乳白色半流體，在濕乳劑中的氯含量35-45%，在水中的分散性良好，用于乳制品，PVC制品，防火涂料，纖維織物，壁紙通常與膠體氧化配合使用。

O、環(huán)氧氯烴（改性氯化石蠟）；淺黃色油狀液體，無毒，無味，不燃燒，不溶

于水，微溶于苯醚，環(huán)氧氯烴是一種改性的氯化石蠟。它比一般氯化石蠟熱穩(wěn)定性高,與樹脂的相溶性能好,比二丁酯揮發(fā)性低,耐水抽提性、耐燃性高、抗老化性能好。氯化石蠟又以其低揮發(fā)性、抗燃性、成本低等優(yōu)點,從補(bǔ)充劑逐步代替了部分增塑劑,成為一個值得發(fā)展的塑料增塑劑及抗燃劑品種，可用作聚氯乙烯樹脂的增塑劑,生產(chǎn)薄膜、涼鞋等。

P、聚偏二氯乙烯（PVBC）；玻璃化溫度－17℃ ，熔融溫度198～205℃ ，結(jié)晶

密度1.96克/厘米3。具有耐燃、耐腐蝕 、氣密性好等特性 。由于極性強(qiáng)，常溫下不溶于一般溶劑。缺點是光、熱穩(wěn)定性差，加工困難。為了克服溶解性差，加工困難的缺點，通常將偏二氯乙烯與少量 （15%～20%）氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯等單體共聚，得到二元或三元共聚物。偏二氯乙烯共聚物也用作涂料、膠粘劑等。由于它對紫外、電子束等輻照十分敏感并分解產(chǎn)生少量氯化氫，因此還用于酸敏記錄材料。有較好的難燃性，可做難燃電纜和其它橡膠制品，在任何溫度或濕度條件下，兼具卓越的阻隔水汽、氧氣、氣味和香味的能力，是公認(rèn)的在阻隔性方面綜合性能最好的塑料包裝材料。

（四）有機(jī)磷系阻燃劑

A、磷酸三酯（B-氯乙基）；常用縮寫TCEP，淺黃色油狀液體。微帶奶油味。 與乙醇、丙酮、氯仿、四氯化碳等有機(jī)溶劑相溶，稍溶于水。廣泛用于醋酸纖維素、硝基纖維素、乙基纖維素、聚氯乙烯、聚氨酯、聚醋酸乙烯和酚醛樹脂。用作阻燃性增塑劑。還可用作金屬萃取劑、潤滑油和汽油添加劑，以及聚酰亞胺加工改性劑。鋰電池常用阻燃劑，主要用于聚氨酯泡沫阻燃以及聚氯乙烯阻燃增塑等，有毒物質(zhì)。

B、磷酸三（2.3-二氯丙基）；常用縮寫TDCPP，淺黃色粘稠液體，中等毒性，不揮發(fā)，不水解，對紫外線穩(wěn)定性好，添加型阻燃劑，用于聚乙烯，不飽和聚酯，環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂，聚氨酯泡沫塑料，各種纖維后整理，紙張中，含氯及磷元素，阻燃好。

C、磷酸三丁酯（RBP）

D、磷酸三辛酯（TOP）

E、磷酸三甲苯酯（TCP）