阻燃剂主要包含以下三类：无机阻燃剂、卤系阻燃剂、有机阻燃剂。那么，这三类阻燃剂对应的阻燃机理是怎样的呢？本篇为您逐一剖析：

１）无机阻燃剂

①氢氧化铝、氢氧化镁
在适当的高温下分解，并吸收大量的热量，所生成的水蒸气又可稀释空气中的氧气，因此，可延缓聚合物的热降解速度，抑制聚合物的燃烧，促进碳化、抑制烟雾的形成：

②硼酸锌
硼酸锌（2ZnO•3B2O3•7H2O或2ZnO•3B2O3•3.5H2O）可同时在凝聚相和气相发挥阻燃作用。
硼酸锌在火焰作用下可吸热熔化、分解产生水蒸气，并形成玻璃态的包覆层，同时可促进聚合物成碳，同时具有冷却、稀释和覆盖阻燃功能；
当将硼酸锌与卤系阻燃剂并用或用于含卤聚合物时，在聚合物燃烧条件下可生成卤化锌、卤化硼蒸气，它们可在气相捕获活性自由基，发挥气相阻燃作用。
 

２）卤系阻燃剂

①单独使用

卤系阻燃剂单独使用时，主要在气相发挥阻燃作用。它们在高温下分解生成的卤化氢可捕获聚合物燃烧反应中的活性HO•、O• 、H• 自由基，生成活性较低的卤素自由基，从而减慢或终止气相燃烧自由基反应，达到阻燃的效果：
HX+H•→ H2+X•
HX+O•→ HO•+X•
HX+HO•→ H2O+X•
此外，卤化氢还具有稀释空气中的氧、覆盖于材料表面隔绝空气而减慢聚合物燃烧速度的功效。

②卤－锑并用
Sb2O3单独使用时不具有阻燃作用，但与卤系阻燃剂并用时具有明显的协同效应。这是因为，在高温下，Sb2O3能与卤化氢反应生成卤氧化锑（SbOCl）和三卤化锑（SbX3），而SbOCl可在很宽的温度发生分步分解反应:

产物SbOCl和SbX3具有如下所述的多方面阻燃作用：
a. 卤氧化锑的分解为吸热反应，可有效降低材料的温度和分解速度；
b. 密度较大的SbX3蒸气能较长时间停留在燃烧区，起到稀释和覆盖作用；
c. 液态及固态SbX3微粒的表面效应可降低火焰能量；
d. 促使固相和液相的成碳反应，而相对减缓生成可燃气体的聚合物热分解和氧化反应，且生成的碳层可阻止可燃气体扩散进入火焰区，并保护下层材料免遭破坏；
e. SbX3在燃烧区内捕获维持燃烧链式反应的活性自由基，改变气相燃烧反应模式，减小反应放热而使火焰猝灭；

f. SbX3还可缓慢分解生成卤素自由基，捕获维持燃烧链式反应的活性自由基，因而可维持较持久的阻燃功能；

g. 在燃烧区，Sb可与氧自由基反应锑氧自由基，捕获气相中的H•和 HO•，而产物水的生成，也有助于使燃烧停止和火焰自熄。

３）有机磷系阻燃剂

有机磷系阻燃剂可同时在凝聚相和气相发挥阻燃作用，但可能以凝聚相为主。应该注意的是，有机磷系阻燃剂的阻燃机理可因其结构、聚合物类型及燃烧条件的不同而存在一定的差异。

①凝聚相阻燃机理
有机磷系阻燃剂在聚合物受热被引燃时，首先分解为磷酸，磷酸脱水生成偏磷酸，偏磷酸聚合生成聚偏磷酸。这些磷酸沸点较高，可形成粘稠状液态膜，并对含氧聚合物的脱水成碳具有高效的催化作用，可促使聚合物表面形成石墨状焦碳层。

粘稠状（多）磷酸液态膜和表面焦碳层的形成可发挥良好的阻燃效果：

a. 焦碳层难燃、隔热、隔氧，可使传至材料表面的热量减少、热分解减缓；

b. 含氧聚合物的脱水系吸热反应，且所产生的水蒸气又能稀释氧和可燃气体；

c. （多）磷酸液态膜覆盖于焦碳层表面，降低了焦碳层的透气性并保护了焦碳层不被继续氧化。
由于磷的含氧酸只对含氧聚合物的脱水具有较好的催化作用，因此有机磷系阻燃剂主要用于纤维素、环氧树脂、聚氨酯及聚酯等含氧聚合物的阻燃。

②气相阻燃机理
有机磷系阻燃剂热解形成的气态产物中含有PO•，它可捕获H•和HO•，从而抑制燃烧链式自由基反应：
 

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