中国魂征文1000字:无机阻燃剂简介

一、       概述

材料阻燃的必要性：发生火灾后可供疏散人口和抢救财产的时间，阻燃试样为未阻燃试样的15倍；材料燃烧时的质量损失速度，阻燃试样不到未阻燃试样的1/2；材料燃烧时的放热速度，阻燃试样仅为未阻燃试样的1/4；材料燃烧生成的有毒气体量，阻燃试样仅为未阻燃试样的1/3；阻燃试样和未阻燃试样两者燃烧时生成的烟量相差无几。

关于阻燃剂的毒性：阻燃剂或阻燃材料热裂解和燃烧时生成的有毒气体和烟尘,阻燃剂本身的粉尘和蒸汽；几乎所有的有机阻燃剂都具有一定的毒性,特别是一些卤代磷酸脂能致癌。

二、       阻燃机理

(1)阻燃的一些主要途径

加入阻燃剂改变高聚物的热降解模式，以减少高聚物热裂解所生成的可燃性产物；

采用外部阻燃涂层。以从聚合物表面隔绝氧气；

采用内部屏障以阻止可燃气体逸出；

释出惰性气体，以冲稀高聚物热裂解所产生的可燃物，并分散了火焰前沿的热量。

(2)气相阻燃机理

阻燃材料受热或燃烧能产生自由基抑制剂，从而使燃烧链式反应中断。

阻燃材料受热或燃烧时生成细微离子，它们能促进自由基相互结合以终止链式燃烧反应。

燃烧材料受热或燃烧时释放出大量惰性气体或高密度蒸汽，前者可稀释氧和气态可燃产物，并降低此可燃气的温度，致使燃烧终止。后者则覆盖于可燃气上，隔绝它与空气的接触，因而使燃烧窒息，

(3)凝聚相阻燃机理

热燃烧剂在固相中延缓或阻止可产生可燃气体和自由基的热分解。

阻燃材料中比热容较大的无机填充料，通过蓄热和导热使材料不易达到热分解温度。

阻燃剂受热分解吸热，使阻燃材料温升减缓或终止。工业上大量使用的氢氧化铝及氢氧化镁均属此类阻燃剂。

阻燃剂燃烧时在其表面生成多炭层，此层难燃.隔.隔氧，又可阻止可燃气进入燃烧气相，致使燃烧中断

(4)中断热交换阻燃机理

这是指阻燃材料燃烧产生的部分热量带走，致使材料不能维持热分解温度，因而不能持续产生可燃气体，于是燃烧自熄。例如，当阻燃材料受热或燃烧时可熔化，而熔融材料易滴落，因而将大部分热量带走，减少了反馈至本体材料的热量，致使燃烧延缓，最后可能中止燃烧。所以，易熔融材料的可燃性通常都比较低，但滴落的灼热液滴可引燃其他物质，增加火灾危险性。

(5)提高阻燃塑料性能的措施

适当降低阻燃塑料的加工温度；对阻燃剂进行热稳定处理；采用同时具有阻燃协效作用及塑料改性作用的添加剂；正确选用树脂基材的型号；在基材中充分分散阻燃剂。

三、       阻燃产品的基本要求

阻燃效率高，获得单位阻燃效能所需的量少；低毒或基本无毒，阻燃材料产生的产物亦低毒和腐蚀性小，对环境友好；与被阻燃材料的相容性好，不易迁移；具有足够的热稳定性（分解温度为250——400℃）；不致过多恶化基材性能；紫外线及光的稳定性优良；价格适中。

1、  选择阻燃剂的原则

一般说来，对不同的高聚物采用阻燃剂时必须具体考虑：发挥阻燃功效的相态和燃烧过程的阶段；阻燃作用必须在正好的时间和正好的地点发生；根据使用要求采用特定的阻燃剂和适当的用量和所要求的阻燃级别；对被阻燃基材的性能具有明显影响的阻燃剂是不宜采用的。

2、铝－镁系阻燃剂

主要是氢氧化铝（三水合氧化铝）和氢氧化镁，两者均为填料型阻燃剂，无卤，无毒，抑烟，价廉。均通过分解吸热，生成水蒸气及稀释作用而发挥阻燃效能。但用量很大（40~200phr），因而使材料物理—机械性能严重恶化，且引起材料加工上的诸多困难。为了减缓或解决这一问题，世界各国的有关厂家都提供具有各种粒径和粒度分布而且经过表面改性的氢氧化铝和氢氧化煤，它们与高聚物相容性较佳，在基材中的分散性较好，因而可允许更高的添加量，并有助于提高材料的伸长率，抗拉强度和抗冲强度。

氢氧化铝的起始分解温度约205℃，氢氧化镁可达320℃，故对加工温度高的聚合物，宜采用氢氧化镁。

铝—镁系阻燃剂受热时能释放出大量的水蒸汽,大量的水蒸汽能蓄热和稀释聚合物可燃气体的浓度,还可在燃源和基质材料间形成不燃性屏障从而达到阻燃的目的。同时,它也是一种抑烟剂,因它释放出的气体是水蒸汽,对生物无害,对金属无腐蚀,所以氢氧化镁是最常用和最有效的无卤阻燃剂之一。

铝--镁系阻燃剂是目前公认的在塑料行业中具有阻燃、抑烟、填充三重功能的有机聚合物助剂。白色粉末状,具有无毒、无味、稳定性好、不挥发、分解温度高、不腐蚀设备等特点,是有机高聚物实现无卤阻燃的首选材料。

四、       实验部分

无机阻燃剂整个作为一个课题，无法像其他小组的课题有针对性有目的地做实验，因此在很长一段时间内我们始终无法设计出理想的实验方案，没有实验对于一个课题毕竟是一个不大不小的遗憾。在历史部分的整理时，我们看到古罗马人用硫酸铝钾溶液浸泡木头得到启发，想到了设计对照示范实验，当时还想到用其他无机阻燃剂处理木头。最后选择了六种阻燃剂。值的一提的是在氢氧化镁，氢氧化铝浸泡木头时，原来只是直接处理，但考虑到沉淀的脱落问题，经过小组成员的反复讨论，最终确定了合理的实验方案：先把木制筷子浸泡在氢氧化钠溶液中，待充分浸泡后，再各自浸泡在氯化铝和氯化镁溶液中。我们在实验室初步制得了产品，经过燃烧实验对比，结果十分完美，用阻燃剂处理过的木头很明显地获得了阻燃性，值的一提的是，永生在实验过程中又改进了实验方案，通过保证氯化铝和氢氧化钠浓度比为1比3，从而改进了木头的阻燃性。我们共在实验室制得了完整的六种产品，在全班同学面前进行燃烧实验演示，明显可以看到经过阻燃处理的木筷比未经过处理的木筷难燃烧得多。

五、       发展前景

我国近年来合成高分子材料发展极为迅速，预计2002年塑料产量将超过800万吨，塑料阻燃剂年用量将达到60万吨以上，若其中无机阻燃剂占50%，而氢氧化镁阻燃剂占无机阻燃剂30%左右，则每年需要氢氧化镁阻燃剂9万吨。我国目前氢氧化镁阻燃剂年产能力约为1.3万吨，可见我国氢氧化镁发展潜力巨大。

随着我国合成高分子材料工业快速发展及阻燃法规不断健全和完善，对阻燃剂需求随之增加，作为无毒、抑烟型的环保无机阻燃剂氢氧化镁需求更是十分迫切，我国又是镁矿资源大国，具有得天独厚的资源优势和良好的市场前景。但我国氢氧化镁生产与国外先进水平相比，企业规模小，品种少，技术水平低，亟待提高行业整体水平。因此，我国应改进现有生产工艺，规模化生产，并加强氢氧化镁阻燃剂的生产与发展，满足我国飞速发展的塑料工业的需求，同时加快我国阻燃剂工业产品结构调整。