硅钢级MgO废弃物制备的Mg(OH)2及其对PP的阻燃性能的研究(5)
1.3.1 阻燃剂的分类
阻燃科学技术是为了适应社会安全生产和生活的需要，预防火灾发生，保护人民生命财产而发展起来的一门科学。阻燃剂是阻燃技术在实际生活中的应用，它是一种用于改善可燃易燃材料燃烧性能的特殊的化工助剂，广泛应用于各类装修材料的阻燃加工中。经过阻燃剂加工后的材料，在受到外界火源攻击时，能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传播，从而达到阻燃的作用。PP的阻燃剂正想高效、低烟、低毒和低成本的方向发展，同时要求不能明显地影响PP的加工性能和破坏PP的物理、机械性能。
按所含阻燃元素分为以下几类：
1.3.1 卤化物/Sb2O3阻燃体系
有机卤化物是PP的传统阻燃剂。一般采用有机卤化物与Sb2O3复配使用，易产生协同效应来提高阻燃效果。四嗅双酚A双醚、氯化石蜡、十嗅二苯醚、吹冰氯环戊二烯、2,3-二澳丙基五嗅苯基醚、吹冰嗅苯、吹冰嗅环十二烷、异氰酸醋等卤类有机物与Sb2O3配合作为阻燃体系，可用于PP阻燃。研究表明，三异氰酸醋、八溴醚与Sb2O3配合组成的阻燃体系效果最佳。
卤化物/Sb2O3阻燃体系阻燃效果好，但燃烧时发烟量大，产生大量腐蚀性和有毒气体，因此其应用受到越来越大的限制。
以八溴醚为例，八溴醚/Sb2O3产生阻燃效果原因有2个，首先是八溴醚与PP反应生成HBr，HBr与活性羟基生成水，从而中断链式氧化反应，使燃烧减缓；其次是Sb2O3与HBr生成挥发性溴化锑和溴氧化锑，后者一方面可气化吸收热量，另一方面产生的气体可隔绝氧和可燃物，捕捉羟基从而加强阻燃效果。
1.3.3 磷系阻燃剂
红磷及有机磷化合物（如磷酸三苯酯）可用于PP阻燃。不过红磷对PP的阻燃效果较差。一般认为，红磷在实际火焰条件下主要被氧化成氧化磷、磷酸及磷酸衍生物，生成的氧化磷是树脂脱水、谈话、是可燃裂解产物减少；同时由于磷酸、亚磷酸、聚偏磷酸的生成在树脂表面形成一层玻璃状熔融物，阻止火焰与表面传热和有聚合物表面向外扩散分解产物，成为隔断氧气的阻碍层，从而抑制了火焰的蔓延，达到阻燃的目的。
普遍认为，有机磷化合物的阻燃机理为在燃烧时磷化合物分解生成磷酸的非燃性液态膜，其沸点可达300℃；同时，磷酸又进一步脱水生成偏磷酸，偏磷酸进一步集合生成聚偏磷酸。在这个过程中，不仅由磷酸生成的覆盖层起到覆盖效应，而且由于生成的聚偏磷酸是强酸，是很强的脱水剂，使高聚物脱水而炭化，改变厂高聚物燃烧过程的模式，并在其表面形成炭膜以隔绝空气，从而发挥更强的阻燃效果。
1.3.4 磷-溴体系
它对阻燃PP有很好的效果。这种阻燃剂具有较高的熔点和耐热性、耐光性及优异的阻燃性能，与Sb2O3复配具有显著的阻燃协同效应，其中用得最多的是三（2,2-二溴甲基-3-溴丙基）磷酸酯。
美国的FMC公司销售的PB-460是一种溴代磷酸酯，在聚碳酸酯(PC)/聚对苯二甲酸乙二酯（PET）以及PC/ABS三元共聚物中表现出明显的磷-溴修通作用，阻燃效率远远高于只含磷或只含溴的阻燃剂。
1.3.5 无机阻燃剂
无机阻燃剂如[如Al(OH)2、Mg(OH)3]无毒、价廉，并兼有抑烟作用，是无卤阻燃剂的首选材料。无机阻燃剂主要是利用受热情况下，放出大量水，吸收大量的热量，所产生的水蒸气又可稀释可燃性气体的浓度并隔绝空气；在此过程中，还会产生耐水的金属化物形成一层固相的保护层，阻止燃烧反应继续进行。
无极阻燃剂在燃烧时不造成二次污染，而且部分无极阻燃剂耐高温性优于有机阻燃剂，但无极阻燃剂的添加量大，对制品的加工性能和物理、机械性能有较大影响。因此事无机阻燃剂微细化和表面改性将成为PP阻燃剂开发应用的另一大趋势。