近年來，威脅公共安全的汽車自燃事件和威脅人民生命財產(chǎn)安全的電器自燃現(xiàn)象不斷發(fā)生，材料的阻燃性能備受關(guān)注，因此阻燃材料的研究和阻燃劑的合理使用就越來越重要。

阻燃材料中使用的阻燃劑主要有鹵系阻燃劑、無機阻燃劑和膨脹型阻燃劑等，鹵系阻燃劑因其阻燃效果好、用量少、對力學(xué)性能影響小而成為阻燃材料的主要阻燃劑，但是鹵系阻燃劑燃燒時，容易產(chǎn)生濃煙、二噁英及鹵化氫等問題，限制了其應(yīng)用，無機阻燃劑雖然具有低煙、無毒等優(yōu)點，但其添加量大，嚴(yán)重影響了阻燃材料的力學(xué)性能。膨脹型阻燃劑，顧名思義，是一種加熱燃燒時導(dǎo)致聚合物膨脹或產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象的物質(zhì)，它最早用于防火涂料中，20世紀(jì)90年代Camino等人對膨脹型阻燃聚丙烯進(jìn)行了大量研究，開創(chuàng)了聚合物阻燃技術(shù)的新途徑，膨脹型阻燃劑具有高效、低煙、低毒、添加量少、無熔滴等特點，膨脹型阻燃劑在某些材料中比其他阻燃劑具有更高的阻燃效率，因此越來越多地應(yīng)用于各種復(fù)合材料中。

膨脹型阻燃劑簡介

1、膨脹型阻燃劑(IFR)的組成成分

膨脹阻燃體系一般由酸源(脫水劑)、炭源(成炭劑)和氣源(發(fā)泡劑)三部分組成，其中酸源的作用是與炭源發(fā)生酯化反應(yīng)使其脫水，目前聚磷酸銨、硅酸鹽和馬來酸酐被廣泛使用，它們可以被熱分解產(chǎn)生酸以實現(xiàn)酸源的主要功能，氣源是指在被熱分解時能夠釋放出大量無毒、不可燃?xì)怏w的化合物。常用的氣源主要有三聚氰胺、雙氰胺、聚磷酸銨(APP)、尿素等，炭源是指在燃燒過程中能夠被脫水劑碳化的物質(zhì)，炭源是形成泡沫炭層的基礎(chǔ)，泡沫炭層主要是含炭量高的多羥基化合物或碳水化合物，炭源是IFR的重要組成部分，炭源是否優(yōu)良直接決定了阻燃效果，炭源的種類主要包括季戊四醇、酚醛樹脂、聚酰胺、丁四醇、環(huán)己六醇、淀粉、麥芽糖、三嗪類化合物等。

2、膨脹型阻燃劑（IFR）的分類

膨脹型阻燃劑一般可分為有機含磷膨脹型阻燃劑和無機膨脹型石墨阻燃劑兩大類。

3、磷氮膨脹型阻燃劑（化學(xué)膨脹型阻燃劑）

磷氮膨脹型阻燃劑是一種以磷和氮為主要成分的阻燃劑，具有發(fā)煙量、有毒氣體的生成量小等優(yōu)點，表現(xiàn)出良好的阻燃性能，被認(rèn)為是未來阻燃劑的重要發(fā)展方向之一，目前最典型且最廣泛使用的磷氮膨脹型阻燃劑是三聚氰胺、APP和PER體系，三聚氰胺用作氣源，PER用作碳源，APP既可以用作酸源又可以用作氣源。化學(xué)膨脹型阻燃體系的阻燃劑在較低的溫度下，酸性物質(zhì)從APP中釋放出來，然后APP和多元醇化合物在略高于酸釋放溫度的溫度下發(fā)生酯化反應(yīng)，在酯化過程中，酯化產(chǎn)物脫水成碳，形成碳層，體系開始熔化，酯化反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣、氨氣等氣體和由氣源產(chǎn)生的不可燃?xì)怏w填充到碳層中，使體系膨脹發(fā)泡，當(dāng)反應(yīng)接近完成時，體系的碳層固化，最終形成多孔泡沫碳層，從而達(dá)到阻燃的目的。