阻燃劑阻燃機理及性能探討

燃燒反應(yīng)一般有可燃物、氧氣及一定溫度三要素,而且缺一不可。阻燃劑的有效作用機理應(yīng)在材料燃燒的時候抑制一種或一種以上要素的產(chǎn)生,達(dá)到阻止或減緩燃燒的目的。每一種阻燃劑具體的阻燃機理是不同的，但阻燃的基本原理是相同的，減少熱分解過程中可燃性氣體的生成和阻礙氣體燃燒過程中的基本反應(yīng),吸收燃燒域中的熱量,稀釋和隔離空氣,對阻止燃燒也有一定作用。阻燃劑的阻燃包括以下幾個主要過程。

1.1 吸熱冷卻

有些阻燃劑在加熱過程中，其含有阻燃元素的化合物會發(fā)生吸熱脫水、相變、分解以及其他吸熱反應(yīng)，降低聚合物表面和燃燒區(qū)域的溫度，從而減慢高聚物的熱分解速度來達(dá)到阻燃作用。

1.2 氣相稀釋

材料在燃燒過程中，會產(chǎn)生大量的可燃性氣體，如：一氧化碳。阻燃劑的存在，會產(chǎn)生很多的不可燃?xì)怏w，有效的稀釋可燃性氣體和空氣，從而實現(xiàn)對材料的阻燃作用。

1.3 形成隔熱層

有些阻燃材料（如磷酸、硼酸）加熱時熔融，在材料表面形成一層玻璃狀的膜，阻礙氧的供給，同時可起隔熱作用和降低可燃性氣體釋放量，從而產(chǎn)生阻燃效果。

1.4 終止自由基鏈反應(yīng)

在聚合物燃燒過程中，大量生成的自由基加快氣相燃燒反應(yīng)。如能設(shè)法捕捉并消滅這些自由基，就可控制燃燒，起到阻燃效果。氣相燃燒反應(yīng)的速度與燃燒過程中產(chǎn)生的自由基HO·和H·的濃度有密切關(guān)系。氣相阻燃劑的作用主要是將這類高能量的自由基轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的自由基，抑制燃燒過程的進(jìn)行，達(dá)到阻燃目的。自由基與塵埃顆粒表面接觸，可能失去活性，在塵埃顆粒表面可發(fā)生下述反應(yīng)： H·+O2·-HO 2，在塵埃顆粒表面生成大量活性比H·，HO·等低得多的自由基HO2，從而達(dá)到抑制燃燒的目的。

總的看來，阻燃劑主要通過吸熱冷卻、稀釋、形成隔熱層和終止自由基鏈反應(yīng)等途徑，來實現(xiàn)對材料的阻燃，其中前三種為物理效應(yīng)，后一種為化學(xué)效應(yīng)。物理效應(yīng)有吸熱、稀釋可燃物質(zhì)和隔離空氣的作用等;化學(xué)效應(yīng)有炭化作用、消除自由基作用和磷酞化作用等。

常見的阻燃絕緣膠帶有：瑪拉膠帶，無紡布擋墻膠帶，橡膠型擋墻膠帶，聚酰亞胺膠帶，高溫膠帶等。