膨胀型阻燃剂介绍之一

发布时间：2020-08-10 08-10 14:59 作者：康阜新材料

膨胀型阻燃剂是现代发展极快的一类环保型阻燃剂，它以磷、氮为主要活性组分，不含卤素，也不采用氧化锑为协效剂。含有这类阻燃剂的高聚物受热时，表面能生成一层均匀的炭质泡沫层，此层隔热、隔氧、抑烟，并能防止产生熔滴，故具有良好的阻燃性能，且符合当今要求阻燃剂少烟、低毒的发展趋势。

膨胀型阻燃体系一般由以下三个部分组成：

酸源（脱水剂）一般可以是无机酸或加热至100~250℃时生成无机酸的化合物，如磷酸、硫酸、硼酸、各种磷酸盐、磷酸酯和硼酸盐等。

碳源（成碳剂）它是形成泡沫炭化层的基础，主要是一些含碳量高的多羟基化合物，如淀粉、季戊四醇和它的二聚物、三聚物以及含有羟基的有机树脂等。

气源（氮源，发泡源）常用的发泡源一般为三聚氰胺、双氰胺聚磷酸铵等。

膨胀型阻燃聚合物中的膨胀型阻燃剂系添加至材料相中，应具备以下性质：

①热稳定性好，能经受聚合物加工过程中200℃以上的高温；

②由于聚合物热降解要释出大量挥发性物质，并形成残渣，因而该过程不应对膨胀发泡过程产生不良影响；

③尽管该类阻燃剂系均匀分布在聚合物体相中，但在材料燃烧时要能形成一层完全覆盖于材料表面的膨胀炭层；

④阻燃剂必须与被阻燃高聚物有良好的相容性，不能与高聚物和添加剂发生不良作用，不能过多恶化材料物理、力学性能。

PP无卤阻燃剂 UL94 V0级 KF-100A专为阻燃聚丙烯材料而设计，亦可用于其它聚烯烃阻燃制品。此产品集酸源、气源、碳源于一体，主要以 P-N 协效机理发挥阻燃作用，触火时膨胀炭化覆盖在基材表面，隔绝氧气和热量传递，从而达到阻燃目的。经 KF-100A阻燃的聚丙烯制品，阻燃可达到UL94 V-0（1.6mm），可通过GWIT 750℃及GWFI 960℃灼热丝测试。KF-100A用于聚烯烃材料加工的过程中不会有水滑的情况，制品具有优越的电气性能、机械性能，燃烧试验中低烟、低毒、无熔滴，使用的过程中不会析出。

膨胀型阻燃剂必须与高聚物类型相匹配，才能有效地发挥其阻燃功效，这种匹配性包括其热行为，受热条件下形成的物种及其它等。

另外，与传统的卤系阻燃剂比较，膨胀型阻燃剂有一个显著不同的特点，即当其用量低于一定值时，对材料的阻燃性（UL94V）基本没有贡献，但当用量超过一定值时，材料的阻燃性急剧提高。而对卤系阻燃剂，材料阻燃性随阻燃剂用量几乎呈线性增长。见下图：

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