磷-卤系阻燃剂

(1)卤系阻燃剂分解产生卤化氢(HX)，卤化氢消除高分子材料燃烧反应产生活性自由基。如HX与火焰中链反应活性物质HO·.作用，使上述游离基浓度降低，从而减缓或终止燃烧的链式反应，达到阻燃的目的。

RX → HX.

HX + HO·→X·+ H2O

RH + X·→ HX + R·

(2)聚合物材料炭化。卤素阻燃剂在燃烧条件下分解出HX后的残留物可促进聚合物材料的脱水炭化，形成难燃的炭化层，减少了低分子量裂解产物的生成量，阻碍燃烧反应的正常进行。卤系阻燃剂阻燃效果好，添加量少，对材料的性能影响较小。但发烟量大，释放出的卤化氢气体具有腐蚀性，并且会产生有毒致癌物质多溴代苯并恶英和多溴代二苯并呋喃，影响人体正常代谢。欧盟已在2006年7月1日开始实施RoHS指令，严格限制多溴二苯醚PBDE、多溴联苯PBB的使用。

卤系阻燃剂对未增强和增强尼龙均很有效，它可以与协效金属氧化物、金属盐、含磷化合物或成炭剂共同使用。但是卤系阻燃剂也会造成尼龙链裂解成可燃单体或由卤化氢(HX)引发或催化的类似的东西。卤系阻燃剂通常使用的是氯化阻燃剂和漠化阻燃剂;氯化阻燃剂主要为六氯环戊二烯与环辛二烯发生狄尔斯-阿尔德反应生成的二元加成产物，双(六氯环戊二烯)环辛烷，它在尼龙中最常用。阻燃尼龙的成分主要包括15%-30%的氯化物添加剂和4%-15%的金属氧化物协效剂，协效剂包括三氧化二锑、三氧化二铁、氧化锌和硼酸锌，三氧化二铁在尼龙66中是最有效的。溴化阻燃剂单独使用时效果不是很明显，但通过三氧化二锑的协同作用后，效果非常明显。Br-Sb协同系统对PA的阻燃效果非常好的原因是: 溴化物受热释放的HBr与Sb2O3反应生成SbOBr，而SbOBr受热又放出SbBr3，其中SbBr3是阻燃作用的主要承担者，其作用为:

①气相中游离基的捕获剂。

②相对密度大，起到排除氧气的作用。

③在火焰上空凝聚成液滴或固体微粒，产生壁效应散射大量热量。

④由SbOBr分解而来，延长了澳游离基的释出时间，增加了吸热作用。

卤系阻燃剂对尼龙体系具有优良的阻燃性、加工性和相容性、良好的耐候性、化学稳定性和电学性质，耐热稳定性高，但缺乏抗紫外光稳定性和表面易喷霜，在对聚合物阻燃的同时，放出有毒的烟、气体。因此危害环境和人类的健康，今后的发展方向应向无卤方向发展，找出一种卤系阻燃剂的替代物。

十溴二苯乙烷[9]

十溴二苯乙烷，他不仅具有十溴二苯醚的诸多优点，而且热稳定性、光稳定性、抗迁移性等多方面都比十溴二苯醚略胜一筹，更重要的是它的分子中不存在醚键，所以没有生成多溴代二苯并二恶烷和多溴代二苯并呋喃的危险，因此近年来在全球销售前景十分看好，是一个值得重视的新型溴系阻燃剂。

十溴二苯乙烷由于熔点极高，而且在树脂中基本不溶，所以使树脂具有较高的热变形温度，缺点是较低的熔流指数和较低的冲击强度。为了克服这两个缺点，人们又开发了十溴二苯乙烷的改性品种，它们可以赋予被阻燃材料较好的加工性能。提高十溴二苯乙烷阻燃高分子材料冲击强度的另一个方法是采用冲击强度改性剂，最有效的冲击强度改性剂是SBS和氯化聚乙烯，二者混合使用效果尤佳，可充分发挥冲击强度改性剂的作用。

卤系阻燃剂即将退出阻燃舞台了吗？开发少数几个无卤阻燃工程塑料，是否就预示含卤阻燃剂的耗量会大幅度降低还不能过早定论。据估计，在本世纪内，不会有大于10%的含卤阻燃剂被取代。已经研究过的一系列的无卤阻燃剂，其中有些的确具有优异的阻燃性能，但这类产品一般较它们拟取代的含卤阻燃利的售价高40 /--50%

尽管有些全球性的树脂供应商确信，它们最终能使大多数卤系阻燃剂退出他们的生产线，但是一些一流的阻燃材料复配厂家则要保守和谨慎得多他们因面临由于PBDPO毒性和市场竞争而引起的挑战。所以在销售传统溴系阻燃剂的同时也努力提供市场无卤阻燃剂系统，但他们对于取代溴系阻燃剂持有疑问。专家们认为，无卤阻燃剂将会获得某些特殊应用。但含卤阻燃剂则要在21世纪某个时才会退出阻燃舞台。那时，它们将为具有阻燃本性的高聚物所取代。

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