20世纪50年代后,随着高分子材料工业的发展,三大合成材料愈来愈广泛地应用于生产和生活的各个邻域。与此同时,由于这些有机聚合物的可燃性而引起的火灾也给人们酿成了惨重的人员伤亡和造成了巨大的经济损失,所以自60年代起,一些工业发达国家即开始生产和应用阻燃塑料、阻燃橡胶和阻燃纺织品。随着电器、电子、机械、汽车、船舶、航空、航天和化工的发展,对产品材质的阻燃要求也愈来愈高,使阻燃剂和阻燃材料的研制、生产及推广应用得以迅速发展,其品种日趋增多、产量急剧上升。目前就产量和用量来看,阻燃剂已成为仅次于增塑剂的塑料助剂,而就产量的年增长率而言,阻燃剂也位居各种塑料助剂的前列。

  由于阻燃材料应用领域的拓展和人类生存环境的需求,具有多重阻燃效用(气相、凝聚相阻燃)、低烟、低毒的新型阻燃剂合成和阻燃技术的研究已成为当今高分子阻燃材料关注的两大课题。

阻燃剂的主要品种和卤系阻燃剂的特点

  目前实际应用的阻燃剂品种有很多,可分为卤系、有机磷系、磷—氮系(无卤膨胀型阻燃剂)、有机硅系及无机系等。卤系(尤其是溴系)阻燃剂在70～80年代中期,曾经历了一个快速发展的黄金时代,由于C—Br键的键能较低,大部分溴系阻燃剂在200℃～300℃下会分解,此温度范围正好也是常用聚合物的分解温度范围,所以在高聚物分解时,溴系阻燃剂也开始进行分解,发挥一定的阻燃作用(这也是溴系阻燃剂的效率比相应的卤系阻燃剂高的主要原因之一),这类阻燃剂还能与其它一些化合物(如三氧化二锑)复配使用,通过协同效应使阻燃效果明显得到提高,所以溴系阻燃剂的适用范围非常广泛,可以大量应用于阻燃多种塑料、橡胶、纤维及涂料等,是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一,溴系阻燃剂的主要产品有十溴二苯醚、四溴双酚A、四溴二季戊四醇、溴代聚苯已烯、五溴甲苯和六溴环十二烷等。

  溴系阻燃剂的主要缺点是降低被阻燃基材的抗紫外线稳定性,燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒气体。例如,著名的溴系阻燃剂十溴二苯醚、虽然具有极优异的热稳定性与极高的溴含量和纯度,且制造工艺简便、价格较低。但却因为燃烧时会释放有毒物质,其使用受到了一定限制。不过由于溴系阻燃剂在阻燃领域内举足轻重的地位,所以新型溴系阻燃剂的开发和应用从来都没有停止过,但为寻找溴系阻燃剂的代用品,特别是对非卤代阻燃体系的研究方向将会具有更诱人的前景。

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