磷系阻燃剂,阻燃剂的阻燃机理是什么？

阻燃剂，赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，主要是针对高分子材料的阻燃设计的；阻燃剂有多种类型，按使用方法分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。添加型阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中，使聚合物具有阻燃性的，目前添加型阻燃剂主要有有机阻燃剂和无机阻燃剂，卤系阻燃剂（有机氯化物和有机溴化物）和非卤。有机是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。反应型阻燃剂则是作为一种单体参加聚合反应，因此使聚合物本身含有阻燃成分的，其优点是对聚合物材料使用性能影响较小，阻燃性持久。

含磷添加剂主要在凝聚相中作用，阻燃机理[10]为: 　　①形成磷酸配作为脱水剂，并促进成炭，炭的生成降低了从火焰到凝聚相的热传导。 　　②磷酸可吸热，因为它阻止了CO氧化为CO2，降低了加热过程。 　　③对凝聚相形成一层薄薄的玻璃状的或液态的保护层，因此降低了氧气扩散和气相与固相之间的热量和质量传递，抑制了炭氧化过程，降低了含磷阻燃剂受热分解发生如下变化:磷系阻燃剂→磷酸偏→磷酸→聚偏磷酸，聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物，具有强脱水性，在聚合物表合物与空气隔绝;脱出的水气吸收大量的热，使聚合物表面阻燃剂受热分解释放出挥发性磷化物，经质谱分析表明，存氢原子浓度大大降低，表明PO·捕获H·，即PO·+H·=HPO。 　　主要有红磷、聚磷酸按、磷胺、磷酸三甲苯酯等大部分含磷温度，而使点燃温度升高。新型阻燃剂BDP和阻燃剂RDP现在比较常用。化学名分别为四苯基(双酚-A)二磷酸酯和四苯基间苯二酚二磷酸酯，属新一代缩合型非卤有机磷类阻燃剂。

阻燃剂按体系分：溴系，磷系，氮系，无机（氢氧化镁，硼酸新年）
阻燃剂按产品分：PP阻燃剂，PE阻燃剂，ABS阻燃剂，PC阻燃剂，尼龙阻燃剂等
阻燃剂按照效果分：无滴落阻燃剂，V0阻燃剂，V1阻燃剂，V2阻燃剂
阻燃剂按照特性分：透明阻燃剂，无卤阻燃剂，纳米阻燃剂
阻燃剂按照机理分：添加型阻燃剂，反应阻燃剂
阻燃剂按照形状分：液体阻燃剂，固体阻燃剂等

红磷长期暴露在高温高湿环境的塑料中，红磷易变为磷酸。磷酸长期在塑料中，塑料两端紧贴在有电压差别的金属导体，磷酸会造成金属原子游离为金属离子，溶入磷酸。位于两端金属导体中间的绝缘塑料变为导电塑料，因此造成电气绝缘品质/安全问题，所以禁用红磷当阻燃剂，原因不是产品的绿色问题，而是产品的性能/安全问题。

　　有机磷系阻燃剂大都具有低烟、无毒、低卤、无卤等优点，符合阻燃剂的发展方向，具有很好的发展前景。有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸酯、有机磷盐，还有磷杂环化合物及聚合物磷（膦）酸酯等，但应用最广的是磷酸酯和膦酸酯，磷系阻燃剂的研究，发展方兴未艾，每年报道很多，主要集中在后面两种。有机次膦酸金属盐作为一种新兴的阻燃剂备受关注。
　　磷添加剂的作用机理，是阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
　　含磷添加剂主要在凝聚相中作用，阻燃机理为:
　　①形成磷酸配作为脱水剂，并促进成炭，炭的生成降低了从火焰到凝聚相的热传导。
　　②磷酸可吸热，因为它阻止了CO氧化为CO2，降低了加热过程。
　　③对凝聚相形成一层薄薄的玻璃状的或液态的保护层，因此降低了氧气扩散和气相与固相之间的热量和质量传递，抑制了炭氧化过程，降低了含磷阻燃剂受热分解发生如下变化:磷系阻燃剂→磷酸偏→磷酸→聚偏磷酸，聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物，具有强脱水性，在聚合物表合物与空气隔绝;脱出的水气吸收大量的热，使聚合物表面阻燃剂受热分解释放出挥发性磷化物，经质谱分析表明，存氢原子浓度大大降低，表明PO·捕获H·，即PO·+H·=HPO。
　　这些物质主要有红磷、聚磷酸胺、磷胺、磷酸三甲苯酯等大部分含磷化合物，可以使点燃温度升高。