无机阻燃剂（inorganicflameretardnat）是耐高温溶液加入超微无机金属氧化物精细加工而组成。无机阻燃剂主要是把具有本质阻燃性的无机元素以单质或化合物的形式添加到被阻燃的基材中，无机阻燃剂以物理分散状态与高聚物充分混合，在气相或凝聚相通过化学或物理变化起到阻燃作用。

耐温可达1700℃，涂料完全透明，在常温和高温下无任何气味，无机阻燃剂涂刷后涂膜影不响物体的本来颜色，无机阻燃剂涂刷在无机的材质基体上，能与物体表面形成互穿网络结构，附着力好，具有一定的隔热、防氧化、防腐、阻燃防火的保护作用，延长基体的使用寿命，节能环保。添加于聚合物配方中，具有阻燃、协效阻燃或抑烟功能的无机化合物。

一般包括氢氧化铝、氢氧化镁、赤磷、多聚磷酸铵、硼酸锌、氧化锑和钼化合物等。

其中氧化锑、硼酸锌等单独使用时阻燃效果并不显著，与卤系、磷酸酯及其他有机阻燃剂配合能明显提高其阻燃效果，因此亦有阻燃协效剂或阻燃助剂之称。

无机阻燃剂一般阻燃效能较低，添加量大，但有害性小，抑烟效果好。

无机阻燃剂的金属水合物主要以氢氧化铝、氢氧化镁为主。其具有填充剂、阻燃剂、发烟抑制剂三重功能。

2Al(OH)3→Al2O3+3H2O+70.6Kcal

金属水合物阻燃机理是:受热分解时释放出结晶水。这是个强吸热反应，吸热量很大，可起到冷却聚合物的作用，同时反应产生的水蒸气可以稀释可燃气体，抑制燃烧的蔓延，且新生的耐火金属氧化物(Al2O3、MgO)具有较高的活性，它会催化聚合物的热氧交联反应，在聚合物表面形成一层炭化膜，炭化膜会减弱燃烧时的传热、传质效应，从而起到阻燃的作用。



阻燃剂TCEP|磷酸三(2-氯乙基)酯产品工艺

工业制法有三种:三氯氧磷与氯乙醇反应;三氯化磷与氯乙醇反应再氧化;三氯氧磷与环氧乙烷反应(工业常用方法)。

1、三氯氧磷和环氧乙烷以偏钒酸钠为催化剂,在50℃反应,反应物经中和、水洗、真空脱水脱低沸物,即得成品。也可用氯乙醇做原料,与三氯氧磷或三氯化磷反应来制造磷酸三(2-氯乙基)酯。

2、将326 kg三氯氧磷和1.0 kg偏钒酸钠投入反应釜中。充氮驱尽反应釜中的空气,在真空下通入650 kg环氧乙烷,于45～50 ℃下搅拌2～3h。蒸出过量的环氧乙烷后加碱中和至中性,水洗,真空脱水。得成品。

3.将三氯氧磷和偏磷酸钠投入反应釜中。充氮驱尽空气,在真空下通入环氧乙烷,于45～50℃下搅拌2～3h。蒸出过量的环氧乙烷后加碱中和至中性,水洗,真空脱水得成品。

阻燃剂TCEP|磷酸三(2-氯乙基)酯用途:

1.阻燃剂TCEP具有极佳的阻燃性,优良的抗低温性及抗紫外线性,其蒸气只能在225℃以上用明火直接点燃方可燃烧,但移走火源则即刻自熄。以本品为阻燃剂不但可提高被阻燃材料的材料级别,而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗静电性。常用于阻燃以硝基纤维和醋酸纤维为基材的油漆涂料,不饱和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛树脂等,也可用于软质聚氯乙烯的增塑阻燃剂。本品用于不饱和聚酯添加量为10%～20%,在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚为原料)中可为10%左右,在软质聚氯乙烯中用作辅助增塑阻燃剂时为5%～10%。阻燃剂、铀、钍、钚、锝等稀有金属的分离溶剂或萃取剂。

2.本品广泛用于化纤织物、醋酸纤维素作阻燃剂,除具有自熄性外,还可改善耐水性、耐寒性及抗静电性。一般用量5～10份。本品为合成材料的优良阻燃剂,兼具有良好的增型作用,广泛用于醋酸纤维素、硝基纤维清漆、乙基纤维素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛树脂等,所制得的产品除具有自熄性外,还可改善制品的物理性能,制品手感柔软,也可称为石油添加剂和稀有元素的萃取剂,并且还是阻燃橡胶输送带的主要阻燃材料,一般添加量为5%～10%。

3.用作添加型卤代磷酸酯类阻燃剂和增塑剂。分子中同时含磷和氯,阻燃效果显著,不易挥发及水解,对紫外线稳定性好。适用于酚醛树脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纤维素涂料的阻燃剂、聚氯乙烯阻燃性增塑剂、金属萃取剂、汽油添加剂及聚酰亚胺加工助剂等。能够改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗静电性。参考用量5%～20%.


另外，此类氧化物还能吸附烟尘颗粒，起到抑烟作用。氢氧化物阻燃剂还具有抗熔滴，促炭化，不挥发，不渗出，能长期保留在聚合物中等功效。

但是氢氧化物的阻燃效果与其添加量有密切关系，聚合物阻燃性随加入量的增加而迅速增加，氧指数在26以上属难燃材料，但高加入量必将影响基材的加工性能和力学性能，材料的相容性也会大大降低。

粒度超细化、表面改性处理和协同复合技术是三个主要发展方向。利用低密度聚乙烯接枝物对纳米级Mg(OH)2表面进行修饰后用于PA66的阻燃，并与传统的硅烷偶联剂KH550改性Mg(OH)2进行了对比。发现低密度聚乙烯接枝物修饰Mg(OH)2分散较好，阻燃效果优越，在添加量为40%时，PA66氧指数可达31，阻燃等级为V-0级。

1、氢氧化铝（ATH）

氢氧化铝是无机氢氧化物销售最多的阻燃剂，主要用于加工温度在200℃以下的人造橡胶、热固性树脂及热塑性塑料。氢氧化铝阻燃的塑料在火焰中发烟性较小是一个突出的优点。

2、氢氧化镁（MDH）

氢氧化镁是一种热稳定性更好的无机阻燃剂，超过300℃仍然稳定，广泛用于许多人造橡胶、树脂、包括工程塑料及其他在高温加工下的树脂。在聚合物体系中起到阻燃，消烟的作用。与ATH复合使用，互为补充，其阻燃效果比单独使用更好。

3、三氧化二锑

属于添加型阻燃剂，常与其他阻燃剂、消烟剂并用，各组分间可产生协同效应。三氧化二锑在燃烧初期，首先是熔融，在材料表面形成保护膜隔绝空气，通过内部吸热反应，降低燃烧温度。在高温状态下三氧化二锑被气化，稀释了空气中氧浓度，从而起到阻燃作用。

文章版权：张家港雅瑞化工有限公司

http://www.zjgyrchemical.com