氢氧化铝阻燃剂

阻燃剂又称难燃剂，耐火剂或防火剂：赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂；依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。根据组成，添加型阻燃剂主要包括无机阻燃剂、卤系阻燃剂（农业生产体系氯化物和农业生产体系溴化物）、磷系阻燃剂（赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等）和氮系阻燃剂等。

一、阻燃剂概述：

阻燃剂目前主要有农业生产体系和无机，卤素和非卤。农业生产体系是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。

一般来讲农业生产体系阻燃具有很好的亲和力，在塑料中，溴系阻燃剂在农业生产体系阻燃体系中占据优势，虽然在环保问题上“非议”多端但一直难以有其他阻燃剂体系取代。

在非卤素阻燃剂中红磷是一种较好的阻燃剂，具有添加量少、阻燃效率高、低烟、低毒、用途广泛等优点；红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨等无机阻燃剂复配使用，制成复合型磷/镁；磷/铝；磷/石墨等非卤阻燃剂，可使用阻燃剂量大幅降低，从而改善塑料制品的加工性能和物理机械性能。但普通红磷在空气中易氧化、吸湿，容易引起粉尘爆开，运输困难，与高分子材料相溶性差等缺点，应用范围受到了限制。为弥补这方面不足，以扩大红磷应用范围，我们采用了国外先进的微胶囊包覆工艺，使之成为微胶囊化红磷。微胶囊化红磷除克服了红磷固有的弊端外，并具有效率高，低烟，在加工中不产生有毒气体，其分散性、物理、机械性能、热稳定性及阻燃性能均有提高和改善。

二、阻燃剂类型：

阻燃剂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。根据《中国阻燃剂行业产销需求与投入资金预测分析报告前瞻》分析，不同的划分标准可将阻燃剂分为以下4类：

1、 按所含阻燃元素分

按所含阻燃元素可将阻燃剂分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷－卤系阻燃剂、磷－氮系阻燃剂等几类。

卤系阻燃剂在热解过程中，分解出捕获传递燃烧自由基的X·及HX，HX能稀释可燃物裂解时产生的可燃气体，隔断可燃气体与空气的接触。

磷系阻燃剂在燃烧过程中产生了磷酸酐或磷酸，促使可燃物脱水炭化，阻止或减少可燃气体产生。磷酸酐在热解时还形成了类似玻璃状的熔融物覆盖在可燃物表面，促使其氧化生成二氧化碳，起到阻燃作用。

在氮系阻燃剂中，氮的化合物和可燃物作用，促进交链成炭，降低可燃物的分解温度，产生的不燃气体，起到稀释可燃气体的作用。

磷－卤系阻燃剂、磷－氮系阻燃剂主要是通过磷－卤、磷－氮协同效应作用达到阻燃目的，具有磷－卤、磷－氮的双重效应，阻燃效果比较好。

2、 按组分的不同分

按组分的不同可分无机盐类阻燃剂、农业生产体系阻燃剂和农业生产体系、无机混合阻燃剂三种。

无机阻燃剂是目前使用较多的一类阻燃剂，它的主要组分是无机物，应用产品主要有氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硼酸等。

农业生产体系阻燃剂的主要组分为农业生产体系物，主要的产品有卤系、磷酸酯、卤代磷酸酯等。还有一部分农业生产体系阻燃剂用于纺织织物的耐久性阻燃整理，如六溴水散体、十溴－三氧化二锑阻燃体系，具有较好的耐洗涤的阻燃性能。

农业生产体系、无机混合阻燃剂是无机盐类阻燃剂的改良产品，主要用非水溶性的农业生产体系磷酸酯的水乳液，部分代替无机盐类阻燃剂。在三大类阻燃剂中，无机阻燃剂具有无害、无害、无烟、无卤的优点，广泛应用于各类领域，需求总量占阻燃剂需求总量一半以上，需求增长率有增长趋势。

3、 按使用方法分

按使用方法的不同可把阻燃剂分为添加型和反应型。

添加型阻燃剂主要是通过在可燃物中添加阻燃剂发挥阻燃剂的作用。

反应型阻燃剂则是通过化学反应在高分子材料中引入阻燃基团，从而提高材料的抗燃性，起到阻止材料被引燃和舒缓火焰的传播的目的。在阻燃剂类型中，添加型阻燃剂占主要地位，使用的范围比较广，约占阻燃剂的85%，反应型阻燃剂仅占15%。

4. 各树脂适用的阻燃剂

材料可采用的阻燃剂

聚烯烃PP/PE：氢氧化镁，氢氧化铝，TDCPP，聚磷酸铵，八溴醚，磷酸三苯 酯，六溴环十二烷，MPP，硼酸锌，十溴二苯乙烷，包覆红 磷，TBC

聚氨酯PU ：TCEP，TCPP，TDCPP，DMMP，聚磷酸铵，磷酸三苯酯，MPP，FB

不饱和树脂UPR ：TCPP、TDCPP、DMMP、HBCD、TBC 、聚磷酸铵

尼龙PA6/PA66 ：MCA，MPP，FB，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，包覆红磷

聚酯PBT/PET：TDCPP，磷酸三苯酯，MPP，十溴二苯乙烷，聚磷酸铵，十溴二苯醚，包覆红磷

聚苯乙烯PS ：TCPP，TDCPP，HBCD,MCA，TBC，MPP，十溴二苯乙烷，聚磷酸铵，十溴二苯醚，硼酸锌

环氧树脂EP：TCPP，TDCPP，IPPP，聚磷酸铵，十溴二苯醚，DMMP，磷酸三苯酯，十溴 二苯乙烷，

YS-DO601

聚丙烯睛丁二烯苯乙烯ABS：八溴醚，磷酸三苯酯，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，TBC

聚碳酸酯PC：磷酸三苯酯，HBCD,MCA，聚磷酸铵

聚氯乙烯PVC：TCEP，TCPP，TDCPP，IPPP，MCA，八溴醚，磷酸三苯酯，聚磷酸铵

酚醛树脂PF：TCEP，TCPP，TDCPP，磷酸三苯酯，硼酸锌 ，聚磷酸铵

纸张Paper ：磷氮系阻燃剂

纺织品Textile ：磷氮系阻燃剂（耐久）

聚甲醛POM ：MCA

防火涂料Paint ：TCPP，MCA，聚磷酸铵，硼酸锌，MPP ， PPO

聚四氟乙烯微粉

三、阻燃机理：

阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、舒缓链反应、不燃气体的窒息作用等。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。

*******氢氧化铝又称三水合氧化铝（α-Al2O3·3H2O ），简称ATH，经超细化后广泛用作合成材料的环保无卤阻燃剂，能与各种农业生产体系阻燃剂配合使用产生协效作用，提高材料的阻燃性能及物理机械强度。ATH受热脱水分解，吸热量达1967.2J/kg，能有效舒缓聚合物的升温和热降解。ATH分解释出大量水蒸气能稀释可燃气体，舒缓燃烧蔓延。ATH紧密堆积的双层晶体结构能捕捉引发聚合物燃烧的羟基自由基，断绝连锁反应。ATH脱水后在聚合物表面形成耐高温致密Al2O3保护膜，隔绝空气防止火焰蔓延。耐高温致密Al2O3保护膜还能促进聚合物碳化，吸附固体颗粒，舒缓浓烟产生。

氢氧化铝是目前世界上用量非常大的无机阻燃剂之一，它具有阻燃、消烟、填充三大功能，在燃烧时无二次污染，热解时不产生有毒和有腐蚀性的气体、并吸热和放出水蒸汽，具有阻燃自熄性能。它不但在聚烯烃中分散性好，且易于与其他添加物质产生阻燃协同效应，另外由于结晶水的存在，还可使聚合物制品赋予抗静电功能，同时使高分子聚合物的强度和韧性等性质得到改善和提高。