>> 一般原則
一個有效的阻燃劑應能以物理或化學方式影響物質燃燒過程中的一個或數個階段能延緩物質的燃燒并最終使燃燒熄滅。對燃燒過程的不同階段,適用的阻燃劑可能是不同的。
在燃燒過程的加熱階段(即第一階段),能在被阻燃物周圍形成不燃氣態包覆層的阻燃劑是有效的。遇熱能形成膨脹包覆層的阻燃劑,也適用于此階段的阻燃。
在燃燒過程的第二階段,即可燃物熱降解階段,有效的阻燃劑宜通過化學途徑改變可燃物的熱氧化降解模式,降低可燃氣體濃度,或促進成炭、脫氫和脫水。
分解產物濃度和降低可燃氣態分解產物濃度的因素,都可在此階段產生阻燃效果。另外,如阻燃劑自身的分解,或它們與被阻燃基質的相互作用,可生成氣態的自由基捕獲劑,則也可降低燃燒速度。
在可燃物被引燃后,能降低向可燃物表面的熱傳遞速度,能相對降低支持燃燒的自由基生成速度的阻燃劑有利于減緩燃燒過程。
>> 具體考慮
已發現的最有效的有機阻燃劑是含磷、溴、氯或同時含這3種元素中的2種或3種的化合物。其他具有阻燃作用的元素還有銻、硼、氮、硅等,但它們比磷、溴和氯的阻燃效能要差。
在采用阻燃劑時,下述幾點是必須考慮的:
1.發揮阻燃功效的相態(氣相或凝聚相)和燃燒過程的階段,即阻燃是要在氣相,還是要在凝聚相中進行,是在燃燒過程的第一階段,還是在其他階段(如分解、引燃、燃燒等)進行。
2.阻燃作用必須在正好的時間和正好的地點發生(at the righttime and at the right place)。這句話的實質是獲得高阻燃效率的關鍵是被阻燃物的分解溫度與阻燃劑的分解溫度相匹配。采用兩種阻燃劑的混合物有時能獲得更佳的阻燃效果,其中一種宜在約低于被阻燃基質開始降解
3.要采用特定的阻燃劑和適當的用量,并根據材料的使用要求,賦予材料以適當的、所要求的阻燃級別。加入過量的阻燃劑不僅是不必要的,有時甚至是有害的。另外,任何一個阻燃劑都不是通用的,不同的被阻燃基材需要采用適當的阻燃劑。
4.對被阻燃基材的性能(如物理一機械性能、電性能)具有明顯影響的阻燃劑是不宜采用的。