無(wú)機(jī)阻燃劑的阻燃特性

1.1 無(wú)機(jī)水合金屬類化合物阻燃無(wú)機(jī)水合金屬類化合物主要有氫氧化鎂[Mg(OH)2]，氫氧化鋁[Al(OH) 3]、水滑石[Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O]、鋁酸鈣[3CaO·Al 2O3·6H2O]等[4]。這類物質(zhì)具有熱穩(wěn)定性好、阻燃、無(wú)毒、不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性氣體、發(fā)煙量小、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。氫氧化鋁（ATH）是問(wèn)世最早的無(wú)機(jī)阻燃劑之一，也是國(guó)際上阻燃劑中用量最大的一種。其阻燃機(jī)理是：① 向聚合物中添加氫氧化鋁，降低可燃聚合物濃度；② 在250℃左右開始脫水，吸熱，抑制聚合物升溫；③ 分解生成的水蒸氣稀釋了可燃?xì)怏w和氧氣濃度， 可阻止燃燒進(jìn)行； ④ 在可燃物表面生成Al 2O3，可阻止燃燒[1，5]。但ATH 有添加量大的缺點(diǎn)，通常需要加入50% 以上才能顯示很好的阻燃效果[6]。氫氧化鎂的阻燃機(jī)理與ATH 相似。與ATH 相比，其熱穩(wěn)定性和抑煙性能都明顯優(yōu)于ATH。氫氧化鎂在更高的溫度范圍內(nèi)才發(fā)生脫水反應(yīng)，故可應(yīng)用于阻燃高溫分解型聚合物， 應(yīng)用范圍較ATH更廣。

1.2 紅磷阻燃

紅磷屬于無(wú)機(jī)磷系阻燃劑，是該系阻燃劑中應(yīng)用最廣和研究最多的阻燃之一。對(duì)其阻燃機(jī)理進(jìn)行了研究，認(rèn)為紅磷能以相對(duì)較低的濃度使大多高聚物具有很好的阻燃性能，處理過(guò)程穩(wěn)定，并對(duì)基體的物理電性能沒(méi)有影響。它既可以在氣相中產(chǎn)生自由基阻燃，也可以在凝相中形成泡沫阻燃。但是受熱易生成劇毒氣體磷化氫（PH3），粉塵易爆炸，且在聚合物中不易分散等缺陷，限制了該阻燃劑的應(yīng)用。為此對(duì)紅磷采用物理或化學(xué)方法進(jìn)行改良，如“ 包裝”紅磷顆粒，即微膠囊化紅磷，使其缺陷得到彌補(bǔ)。

1.3 硼化合物阻燃

硼化合物是一種常用的無(wú)機(jī)阻燃劑，以硼酸鋅產(chǎn)品為主要。該阻燃劑明顯提高制品的耐火性，具有優(yōu)良的阻燃、抑煙、熄滅電弧的性能，能使物品燃燒時(shí)散發(fā)較少的有毒、有害煙氣。其阻燃主要機(jī)理是吸熱及稀釋作用，以及形成隔熱層。硼酸鋅在高于300℃時(shí)可失去結(jié)晶水，能夠起到吸熱冷卻作用。硼酸鋅中的鋅約有38%以氧化鋅或氫氧化鋅的形式進(jìn)入氣相，對(duì)可燃性氣體進(jìn)行稀釋，使其燃燒速率降低，進(jìn)一步增加了其阻燃性。一般硼酸鋅阻燃劑與鹵素化合物并用。在燃燒過(guò)程中，可燃物表面會(huì)覆蓋一些不揮發(fā)的鋅化物和硼酸，以隔絕空氣。此覆蓋層可抑制可燃性氣體發(fā)生，同時(shí)也阻止了氧化和熱的作用。鋅化物的存在有利于脫水反應(yīng)，另外，硼酸的存在能促使生成大量的碳，碳的增加也有利于減少可燃物的逸出， 具有很好的抑煙效果。

1.4 銻類化合物

三氧化二銻、膠體五氧化二銻和銻鈉是銻系阻燃劑的主要產(chǎn)品，其中廣泛應(yīng)用的是三氧化二銻劑，主要用于塑料制品和紡織物的阻燃， 亦可用做橡膠、木材的阻燃劑。其阻燃機(jī)理[11]一般認(rèn)為：（1）氧化銻以液態(tài)或固態(tài)覆蓋于燃燒物的表面， 起到隔絕空氣的作用；（2） 由于氧化銻的熔融和揮發(fā)吸收熱量而降低燃燒溫度； （3）變?yōu)槠麘B(tài)后的氧化銻， 在火焰中形成各種銻化物和鹵素自由基， 這些分解的產(chǎn)物能消散火焰的能量， 改變?nèi)紵幕瘜W(xué)過(guò)程， 從而起到抑制的作用。

常見(jiàn)的阻燃絕緣膠帶有：瑪拉膠帶，無(wú)紡布擋墻膠帶，橡膠型擋墻膠帶，聚酰亞胺膠帶，高溫膠帶等。