膨胀型阻燃剂无卤、低毒、低烟、低腐蚀、无融滴、长效的特性,顺应环境保护的发展趋势,其应用迎合了当今保护生态环境的要求,成为环保型阻燃剂领域近年来较为活跃的阻燃研究领域之一,会在未来火灾预防、室内装修材料阻燃等方面发挥巨大的作用。 膨胀型阻燃剂的核心成分由气源、炭源、酸源、三部分组成。气源一般为尿素、三聚氰胺等多碳化合物,它和水蒸气能使已处于熔融状态的体系膨胀发泡,形成多孔泡沫炭层,进而达到中断聚合物燃烧的目的。炭源能与酸源释放的无机酸进行酯化反应,一般为含碳丰富的多羟基化合物,如淀粉、糊精、季戊四醇及其衍生物等。酸源能在较低温度下放出可作为脱水剂的无机酸和能酯化多元醇,一般为无机酸或在加热时能在原位生成酸的化合物,如磷酸、硫酸、磷酸铵盐、聚磷酸铵等。 膨胀型阻燃剂具有无卤、低烟、低腐蚀、低毒、长效、无融滴等特性,可以强烈膨胀以及形成保护性的泡沫炭层,可有效地抑制热和燃料在燃烧时的传输,从而达到快速窒息的效果。常见的膨胀型阻燃体系包括三聚氰胺及其盐类、磷―氮系单质膨胀型阻燃剂、混合型膨胀型阻燃剂、聚磷酸铵膨胀阻燃体系、微胶囊化膨胀阻燃体系。 三聚氰胺磷酸盐类化合物作为阻燃剂,可将环氧树脂的氧指数提高。随着人们的环境保护意识越来越强,发展十分迅速。其对环氧树脂酸酐固化物具有优良的阻燃效果,提高了高温下的热稳定性。该类型膨胀阻燃剂是含磷氮阻燃剂中重要的一大类。
聚磷酸铵为白色粉末,具有价廉,毒性低,热稳定性好的特点,是一种很重要的高效无卤阻燃剂。混合型阻燃剂是将气源、酸源及炭源按一定的比例复配而成。微胶囊化技术为解决膨胀型阻燃剂通常存在的与聚合物相容性差、易吸湿等问题。采用微胶囊技术包裹APP能使膨胀型防火涂料的耐水性得到很大改善,受火后炭层内部更加致密,起到持久有效的防火作用。
单质膨胀阻燃剂阻燃涂层胶对涤纶织物具有优良的阻燃效果,且无传统聚磷酸铵复配体系吸湿或“白霜”等问题,是一种经济环保的阻燃助剂。该类型阻燃剂集炭源、酸源、气源于一体,自身具有很好的成炭性,扩展了涤纶的分解温度范围,对涤纶织物具有很好的阻燃效果,能很好地解决阻燃剂与高分子材料的相容性问题。