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膨脹型阻燃劑與鹵系阻燃劑不同，主要是通過凝聚相阻燃發(fā)揮作用的。凝聚相阻燃是指在凝聚相中延緩或中斷燃燒的阻燃作用，重要的是成炭機(jī)理。下述幾種情況的阻燃都屬于凝聚相阻燃:
①阻燃劑在固相中延緩或阻止材料的熱分解減少或中斷可燃物的來源。
②阻燃材料燃燒時(shí)在其表面生成多孔炭層，此層隔熱隔氧，又可阻止可燃?xì)膺M(jìn)人氣相。膨脹型阻燃劑即按此機(jī)理阻燃。
③含大量無機(jī)填料的阻燃材料,填料既能稀釋破阻燃的可燃材料，又有較大熱容,既可蓄熱，又可導(dǎo)熱，因而被阻燃材料不易達(dá)到熱分解溫度。
④阻燃劑受熱分解吸熱，阻止被阻燃材料溫度升高。工業(yè)上大量使用的氫氧化鋁及氫氧化鎂均屬此類阻燃劑。
膨脹型阻燃系統(tǒng)是以凝聚相阻燃機(jī)理發(fā)揮阻燃作用的典型阻燃劑，可在燃燒早期將燃燒中止，其原因是膨脹型阻燃系統(tǒng)在高熱作用下能在波阻燃材料表面形成很厚的膨脹炭層，且后者有很高的阻燃性。
一、膨脹型阻燃劑的組成
產(chǎn)生膨脹作用需要三種主要成分:
①無機(jī)酸或能在加熱至100-250℃時(shí)產(chǎn)生酸的化合物——酸源，如聚磷酸銨(APP),
②富含碳原子的多羥基化合物，在酸的作用下脫水而作為——碳源，如(PER)，
③受熱釋放出揮發(fā)性產(chǎn)物的膠類或能膠化合物作為——氣源，如三聚氧胺(MCA)。水蒸氣也會(huì)產(chǎn)生起泡效應(yīng)。此外，估計(jì)胺或酰胺還對形成炭的反應(yīng)起催化作用。
能作為膨脹型阻燃劑三源物質(zhì)如下：
在文獻(xiàn)中，“成炭劑”和“膨脹阻燃系統(tǒng)"有時(shí)混用，也缺乏嚴(yán)格的意義,因?yàn)樗鼈兊脑敿?xì)阻燃機(jī)理還未被充分了解。現(xiàn)在人們對多孔膨脹結(jié)構(gòu)及其絕緣作用還只限于用膨脹炭層作定性的描述。只有深人研究炭層的膨脹特征，才能定量解釋膨脹型阻燃劑。
二、膨脹型阻燃劑三組份應(yīng)滿足的條件
①膨脹型阻燃劑中組分的熱穩(wěn)定性必須足夠高，在高聚物的加工溫度(高于200℃)下不致分解。
②高聚物的熱降解過程應(yīng)對膨脹過程無有害影響。一般說來,高聚物熱降解時(shí)，會(huì)生成相當(dāng)量的揮發(fā)性產(chǎn)物，還有可能形成炭殘留物(與高聚物的結(jié)構(gòu)有關(guān)),這些都會(huì)干擾膨脹炭層的形成。
③膨脹型阻燃劑應(yīng)在高聚物表面形成能全部覆蓋的保護(hù)炭層。
④ 膨脹型阻燃劑應(yīng)不與填料及其他添加劑如穩(wěn)定劑，發(fā)生不利的相互作用。
三、IFR的優(yōu)缺點(diǎn)
1、優(yōu)點(diǎn)：主要還是燃燒時(shí)低煙，不釋放有毒有害氣體，另外阻燃、無滴落也是其優(yōu)點(diǎn)。
2、缺點(diǎn)：膨脹型阻燃劑與高聚物相容性差，使高聚物的物理機(jī)械性能、電性能和絕緣性能下降，尤其是拉伸強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度大幅度下降，導(dǎo)致工程上難于應(yīng)用。膨脹型阻燃劑的易吸潮，各組分之間易發(fā)生醇解，導(dǎo)致阻燃高聚物抗水性下降。膨脹型阻燃劑的相對分鐘量低，使材料的熱穩(wěn)定性變差，抗遷移性和相容性差，最終導(dǎo)致阻燃產(chǎn)品的物理機(jī)械性能和外觀性能差。