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无机阻然剂的应用进展


无机阻然剂的应用进展
第六图书馆 介绍了无机类阻燃剂的种类及其阻燃机理、特点,分析了各自存在的问题,以及无机阻燃剂在国内外的应用研究现状,对今后无机阻燃 剂的研究与应用方向提出了建议。涉及的阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、无机磷系、锑系、硼酸盐、氮系、无机硅系和钼类化合 物。介绍了无机类阻燃剂的种类及其阻燃机理、特点,分析了各自存在的问题,以及无机阻燃剂在国内外的应用研究

现状,对今后无机 阻燃剂的研究与应用方向提出了建议。涉及的阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、无机磷系、锑系、硼酸盐、氮系、无机硅系和钼类 化合物。无机阻燃剂 氢氧化铝 氢氧化镁 硼酸盐精细与专用化学品戴昉纳 赵伟 由婷 陈国柱 孙思修山东大学化学

与化工学院,山东济南2501002007第六图书馆

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第1 5卷第 2期  20 0 7年 1月 2 1日 

精细与专用化学品 
F n   nd S e i l   e c l  i e a   p c a t Ch mi as y

Vo . 5, o 2 11 N . 
?

5?  

技术进展  

无 相 阻 燃 剂 硇 应 用 进 展 
戴 防纳   赵  伟  由 婷  陈 国柱  孙 思修   

( 山东大 学化 学与 化 工学 院 ,山 东 济 南 2 0 0 ) 5 10  
摘 要: 介绍 了无 机类阻燃 剂的种类及 其阻燃机理 、 点 , 特 分析 了各 自存 在的问题 , 以及 无机阻燃 剂在 国内外 

的应 用 研 究 现状 , 今 后 无 机 阻 燃 剂 的 研 究 与 应 用 方 向 提 出 了建 议 。 涉及 的 阻 燃 剂 包 括 氢 氧 化 铝 、 氧 化 镁 、 机  对 氢 无

磷系 、 锑系 、 硼酸盐 、 氮系 、 无机硅系和钼类化合物 。  
关键词 : 无机阻燃剂 ;氢氧化铝 ;氢氧化镁 ;硼酸盐 

Pr g e s i App i a i n o  no g n c Fl m e Re a da t   o r s  n  lc to   fI r a i   a   t r n s
DAIFa g— a, ZHAO    n n ,Y OU  ,CHEN  o z u,SUN  ix u Gu ?h S ? i 

( c o l fC e i r a d C e c l n i eig h n o g U i ri , in n2 0 0 C ia  S h o o  h m s y n   h mi   g e r ,S a d n   nv s y J’ a   5 1 0, hn )   t  aE n n e t
Ab t a t s r c :Th   o t ,me h n s e s rs c a im,c aa t r tc  f i o g n c f me r tr a t ,a d t e c re t   x si g p o lms h rc ei is o n r a i l s   a   e ad n s n   h   u r n l e it   r b e   y n a d a p ia in r s a c   tt s q o o   i e e ti o g n c f me r tr a t ae i t d c d n   p l t   e e r h sau   u   fd f r n  n r a i  a   ea d ns r n r u e .Th   n e t ai n   n   p l a   c o f l   o e iv si t s a d a p i — g o c
to s o  n r a i  a   ea da ti he f ur  r   lo p tfr r . Th   o c r d r tr n si  h s p p ra e a   l ws: in   fi o g n c f me r tr n n t  ut e ae as   u o wa d l e c n e ne   ea da t  n t i  a e   r   s l o  

au nu   y r xd ,ma n su h d o i e n ra i p o p o o s c mp u d ,a t n   o o n s o ae ,n to e   l mi i m h d o i e g e i m  y r xd ,i og nc h s h r u   o o n s n i   mo y c mp u d ,b r ts i gn r

c mp u d ,i og n c sl o   o o n s a d moy d n m  o o n s o o n s n r a i i c n c mp u d   n   l b e u c mp u d .   i   Ke   r s n r a i f mer tr a t l mi im  y r x d ;ma n su   y r xd ;b r t  y wo d :io g n c l   a  e a d n ;a u n u h d o i e g e i m h d o i e o ae

阻 燃 剂 是 一 种 能 够 提 高 易 燃 或 可 燃 物 的 难 燃 
性、 自熄 性 或消 烟性 的助 剂 , 是重 要 的精 细化 工产 品 

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也 是 国际 上 阻燃 剂 中 用 量 最 大 的 一 种 。 它具 有 

阻燃 、 烟 、 充 三大 功 能 , 产 生二 次 污染 , 消 填 不 能与 多 

和合成 材 料 的 主要 助 剂 之 一 … 。 随 着 现 代 科 技 的 
重视 , 阻燃 剂越 来 越 彰 显 出其 重 要 性 。在 生 产 和生 

进 步 以及世 界范 围 内对 于 安 全 、 率 和环 境 保 护 的  效
活的诸 多行 业如 建 筑 业 、 塑料 制 品业 、 织业 、 输  纺 运

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生产 。  

种物 质产 生协 同作用 , 挥发 、 不 无毒 、 腐蚀 性 、 无 价格  低廉 。氢 氧化 铝 作为 重 要 的无机 阻燃 剂 一 直 高居 阻 
燃剂 消费 量 的榜 首 , 泛应 用 于各 种 塑 料 、 料 、 广 涂 聚  氨酯 、 弹性体 和橡 胶 制 品 中  。 目前 全 球 氢 氧 化铝 

业 、 制 品业 、 木 电子 电器 业 、 航天 业 中 , 阻燃剂 的 作用 
更是 不 可 忽 视 。 目前 , 粗 略 估 计 , 球 阻 燃 剂 的  据 全 6 % 一 0 用于 阻 燃 塑 料 ,0 用 于橡 胶 , % 用 于  5 7% 2% 5 纺织 品 , % 用 于涂 料 , % 用 于 纸 张 及 木 材  。近  3 2 年来 , 随着 防火安 全 标 准 的 日益 严 格 和塑 料 产 量 的  快 速 增 长 , 球 阻 燃 剂 的 用 量 一 直 呈 增 长 的 趋  全

占无 机 阻燃 剂消 费量 的 8 % 以上 , 国有 多 家 企业  0 我

氢 氧化 铝 的 阻 燃 机 理 是 : 向 聚 合 物 中 添 加  ① A H, T 降低 了可燃 聚合 物 的浓 度 ; 在 2 0C左 右 开  ② 5 ̄ 始脱 水 , 吸热 , 制 聚 合 物 的升 温 ; 分 解 生 成 的 水  抑 ③ 蒸气 稀 释 了可燃 气 体 和 氧 气 的浓 度 , 阻 止 燃 烧 进  可
行 ; 在 可燃 物 表面 生 成 A    可 阻止燃 烧  。 ④ 1O ,   氢 氧化 铝也 存 在 许 多 不 足 之 处 : 氧化 铝 的阻  氢

势  , 计在今 后 5年 内 , 球 阻燃剂 需 求量 年 均增  预 全

长率可 达 4 ~5 ( 太 地 区略高 ) 。 % % 亚    

1 应 用 进 展   
1 1 氨 | 化铝  . 掌 【 氢 氧化 铝 ( T 是 问 世 最 早 的 无 机 阻 燃 剂 之  A H)
收 稿 日期 : 0 6 1 - 3 2 0 -2 1 

燃效 果 随着 添加 量 的增 加 而 增 强 , 是 填 充 量 过 大  但
会 降低 物质 的强度 ; 氧化 铝 单位 质 量吸 热 量较 大 , 氢  
分解 温 度低 , 2 5— 2  ̄ 温度 范 围 内完 成 脱 水  在 4 3 0C的

反应 , 因此 只 能适用 于加工 温 度 较低 的 聚合 物 … 。  

?

作 者 简 介 :戴 防 纳 ( 94 ) 女 , 读 硕 士研 究 生 , 究 方 向 为 无 机 材 料 化 学 。 18 . , 在 研  

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6-  

精细 与 专用 化学 品 

第 1 5卷第 2期 

人们 对 氢 氧 化 铝 主要进 行 以下 改 性 与处 理 : 一  是表 面改性 , 取偶 联 剂 对 氢 氧 化 铝 阻燃 剂 进 行 表  采

难, 设备 投 资 大 、 产 效率 低 、 产 成 本 高等 。同 时  生 生
这些 方法 生产 的 普 通氢 氧 化 镁 具 有较 大 的表 面 积 ,  

面处 理 , 善 其 与 聚 合 物 的 粘 接 力 和 与 界 面 亲 合  改 性, 常用 硅烷 和酞 酸 酯 类 ; 是 超 细 化 , 二 目前 氢 氧化 
铝超 细 化和纳 米 化是 主要 研 究 开 发 方 向 , 国外 有 多  种超 细 甚至纳 米 氢 氧化 铝 商 品 上 市 , 国也有 多家  我

粒子 之 间易 于聚集 成 团 , 高 分 子 合 成 材 料 中 的分  在 散性 和相 容 性 都 很 差 , 法 直 接 用 于 材 料 的 阻 燃 。 无  
因此探讨 结 晶 良好 、 度均 匀 、 貌 规则 的氢氧 化镁  粒 形
的制 备工 艺是 必 要 的¨    。 山东 大学 化学 与化 工学 院在 长期 进行 实验探 索  的基 础 上 , 水热 法 制 备 出高 纯 、 细 、 有规 则 结  用 超 具 晶形 貌氢 氧 化镁 阻燃 剂 , 在 山 东潍 坊 地 区 建 厂投  并

企业 可 以生产 超 细产 品 ; 三是 大分 子 键合 , 采取 大分  子 键合 的方式 进行 氢 氧 化 铝 改 性 , 性 后 的产 品张  改

力 明显 下降 , 以较 好 改 善填 充 后 聚合 物 的 机 械性  可
能    引。
12 氢 氧化镁  .

产 。该项 工作 将 为我 国促进 镁 资源 的综合 利用 和深  度 加工 , 促进 高分 子 复合 材 料 走 向 国际 市 场 提供 有 
利条 件 。  
1 3 无 机 磷 系  .

氢 氧化 镁属 于 添加 型无 机 阻燃剂 ,与 同类 无机 

阻燃剂 相 比 , 更 好 的 抑 烟 效 果 。 由 于 火 灾 中有  具
8 % 的人是 由烟 窒息 而死 亡 的 ,因此 当代 阻燃 技术  0 中“ 抑烟 ” 比“ 阻燃 ” 为 重要 。氢 氧 化镁 能 中 和燃  更 烧 过程 中产 生 的酸性 与腐 蚀 性 物 质 , 是 一 种 环保  也 型绿色 阻燃 剂 。氢氧 化镁 的热分 解 温度 比氢 氧化铝 

无 机磷 系阻 燃 剂 主要 包 括 红磷 、 酸盐 和 聚磷  磷 酸 铵 。含 磷无 机 阻燃 剂具有 热稳 定性 好 、 挥 发 、 不 不 
产 生腐蚀 性气 体 、 效果 持久及 毒 性低 等特 点 , 得广  获
泛 的应用 ¨    。

高 出约 10 , 以使 阻燃 材 料 承 受 更 高 的加 工温  4℃ 可
度, 有利 于 加 快 挤塑 速 度 ,缩 短 模 塑 时 间 。氢 氧化 

红 磷 是 其 中最 为 主要 的 一 种 性 能 优 良 的阻 燃  剂, 它具 有 高效 、 烟 、 毒 的 阻燃 效 果 。但 在 实 际  抑 低

镁 的分 解 能 (  7 k/ ) 比 氢 氧 化 铝 的 分 解 能  1 3  J g 1 燃 效率 ; 氧 化 镁 与 其 他 阻 燃 剂 有 良 好 的 复 合 能  氢 其 多种 性能均 优 于 目前 大量 使 用 的氢 氧 化铝 ,是非 

( 17k/ )高 , 热 容 也 高 7 , 有 助 于提 高 阻  11 Jg 且 % 这 力  , 时 氢 氧 化 镁 的 粒 径 较 小 , 设 备 磨 损 小 。 同 对  
常具有 发展前 景 的无 机阻燃 剂 品种 ,可 广泛 用 于 聚 

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应用 中存 在许 多 弊 端 , 如在 空气 中 易水 解 、 易氧 化 ,   并 放 出有 毒气 体磷 化 氢 , 尘易爆 炸 , 为阻燃 剂在  粉 作 与树 脂混 炼 、 塑 等加 工操 作过程 中存在着 火 危险 , 模  
且 与树脂 相容 性差 , 易均匀 分散 , 致基 材物 理性  不 导

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能 下降等 缺点  。  
为此 , 研究 人 员 又 开 发 出 了经 处理 和改 性 的红  磷, 如在 红磷 中加 入 金 属 粉 末 ( 、 等 ) 金 属 氢  铝 锌 或

丙烯 、 聚乙烯 、 氯 乙烯 、 抗 冲 聚苯 乙 烯 和 A S等  聚 高 B
塑料 、 橡胶 行业 。我 国 目前 氢 氧 化 镁 阻 燃 剂 生产 能  力 约为 1 3万 ta …。 . /¨   由于所 采 用 原 料 的不 同 , 产 氢 氧化 镁 的 方法  生

氧化 物 ( 氧 化 铝 、 氧 化 锌 等 ) 抑 制 其 氧 化 速  氢 氢 可

度 ; 用硝 酸银 、 化汞 、 使 氯 活性 炭 、 氧化 铜等 可 以捕捉 
磷 化氢 , 而解 决 了红 磷 阻燃 热 塑 性 塑 料 的 毒 性 问  从 题; 把石 蜡油 、 化石蜡 、 机硅 酮等 添加 到红 磷里 , 氯 有  

也 较多 , 主 要 生 产 方 法 有 :苦 卤水 一 灰 中和 法 、 其 石   卤水 的氨 水 合 成 法 、 镁 矿 法 、 菱 白云 石 多 级碳 化 一 水 

可 以减少 粉尘 。红 磷 的微 胶 囊化 技术 近年 获得 长足 
发展 , 包覆处 理 的红磷 具 有低 烟 、 毒 、 卤 、 经 低 无 相容  性好 、 物化 性能 优 良等特 点 ¨  。微 胶 囊化 红 磷 是表  面处 理最 有效 的方 法 。今后 的发展 方 向一是 开发兼  具热 稳定 、 塑和 阻 燃 等 多功 能 的微 胶 囊 红磷 阻燃  增 剂; 二是 寻找合 适 的消 烟剂 与之进 行 复配 , 促进 红磷 

解合 成 法等 。这些 方法 均 可以制 备适 合作 阻燃剂 用  的纤 维 状氢氧 化 镁 , 用 原料 来 源 方 便 , 格 低 廉 , 所 价  
生 产工 艺也较 简单 , 品性 能好 , 产 副产 物也 可 以 回收  利用 , 生产 过程 中基 本 上无 污染 。   预计 氢氧 化镁 阻燃剂 将成 为 无机 阻燃 剂市 场上 

的主 力军 。可是 现 在 看 来 , 低 价 格 占领 市场 的 目 降   标仍 未达 到 , 原 因之一 在 于制备 工艺 水平 的滞 后 , 其  
比如 氢氧 化镁 阻燃 剂 的含量 对 聚合 物 材料 机械 性能 

作 为抑烟 剂 的使用 ¨    。
聚磷 酸铵 ( 简称 A P P )是 良好 的无 机阻燃 剂 , 为 
白色粉末 , 解 温 度 大 于 2 6 , 合 度 在 1 分 5℃ 聚 0~2   0 之 间为水 溶性 的 , 聚合 度大 于 2 0难 溶 于水 。A P比  P

的影 响强烈 地依 赖 于氢 氧 化 镁 的形 貌 , 目前 控 制  而
制 备合 适形 貌氢 氧 化镁 晶体 的技术 尚待完 善 。制 备  工 艺程 度不 同地 存 在 一 些 问题 , 如产 品 的分 离 困  例

有机 阻燃 剂价廉 , 性 低 , 稳 定 性 好 , 单 独 或 与  毒 热 可 其他 阻燃 剂复合 用 于塑 料 的 阻 燃 。高 温 下 , P A P迅 

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20 0 7年 1 2 月 1日 

戴防纳 , : 等 无机 阻 燃剂 的应 用进 展 

?   7?

速分 解成 氨气 和 聚磷 酸 , 气 可 以稀 释 气相 中 的氧  氨
气浓 度 , 而起 阻止 燃 烧 的作 用 。聚磷 酸是 强 脱 水  从

F eBa eZ 因 此 简 称 F l i   rk  B, B阻 燃 剂 ( Z O? B O ? 2 n 3     
35 2 。 . H O) 

剂, 可使 聚合 物脱 水炭 化形 成炭 层 , 隔绝 聚合物 与氧  气 的接触 , 固相 起 阻止燃 烧 的作 用 ¨   在  。
1 4 锑 系  .

硼 酸锌 ( B) F 是热 稳 定性 良好 的 阻燃 剂 , 一种  是 无 毒 、 味 的 白色 粉 末 。 硼 酸 锌 在 3 0 开 始 释 放  无 0℃
出结 晶 水 , 卤索 化 合 物 存 在 下 , 成 卤化 硼 、 在 生 卤化 

三 氧化 二 锑 、 体 五 氧化 二 锑 和锑 钠 是锑 系 阻  胶

锌, 抑制 和捕 获 游 离 的 羟 基 , 阻止 燃 烧 连锁 反 应 ; 同 

燃剂 的 主要 产 品 , 中广 泛 应 用 的 是 三 氧化 二 锑 。 其  
它是 一种 典 型的 添加 型无 机 阻燃 剂 , 要用 于 塑料  主

时形 成 固相 覆 盖层 , 隔绝 燃 烧 物 的表 面空 气 , 止火  阻
焰 继续 燃烧 并 能发 挥 消烟 灭弧 作用 。硼 酸锌 阻燃 剂 

制 品和纺 织 物 的 阻燃 , 可 用 做 橡 胶 、 材 的 阻燃  亦 木
剂 。其 阻燃机 理 是三 氧化 二锑 在燃 烧初 期 首先 熔融 

可 以单 独使 用 , 可与 有机 卤化物 、 氧化 二 锑协 同  也 三 使用 , 同使 用 效果 更 好 … 引。 协  
由于 硼 酸盐 类 阻燃 剂 价 格 相 对 较 高 , 制 了其  限 应用 , 国对 硼 酸 盐 阻燃 剂 的 应 用 与 合 成 工 艺 研 究  我
都处 于 开发 阶段 。 由于 F B硼 酸盐 阻燃 剂 的性 能 良  好 、 全无毒 、 格 低廉 、 料 来源 易 得 , 安 价 原 主要 应用 于 

( 熔点 为 6 5 ) 在 材 料 表 面 形 成 保 护 膜 , 绝 空  6℃ , 隔

气, 通过 内部 吸热 反应 , 降低 燃 烧 温 度 , 高温 状 态  在
下 三氧化 二锑 被 氧化 , 释 了空 气 中氧 浓度 , 而起  稀 从

到 阻燃作 用 。   氧 化锑 是 最 重 要 的无 机 阻燃 剂 之一 , 独使 用  单 时候 阻燃 作用 很 小 , 是 与 卤系 阻 燃剂 并用 时 可 以  但

高层 建 筑 的橡胶 制 品 配件 、 电梯 、 电缆 、 电线 、 塑料 护  套 、 时 建筑 、 用 制 品 、 料 、 视 机 外 壳 和 零 部  临 军 塑 电 件、 船舶 涂料 及 合成 纤 维制 品 等 , 而且 在一 些领 域 具  有无 法 替代 的 优 越 性 , 因此 发 展 前 景 看 好 。 我 国硼 
资 源丰 富 , 内有 资 源 的 地 区 可 以加 快 硼 酸 盐 阻 燃  国

大大 提 高 卤系阻燃 剂 的效 能 , 此 它是 几乎 所 有 卤  因 系 阻燃剂 中不 可 缺少 的协 效剂 。尽 管 近年 来 阻燃剂 
无 卤化 呼声很 高 , 是 由于 一 时 找 不 到 理 想 的 替代  但

品 , 系阻燃剂 仍 将 占据 阻 燃 剂 领 域 主 导 地位 相 当  卤

长时间, 因此 氧 化锑 仍 有 一 定 发 展 空 间 。 目前 国外 
对其 进行 改性 和 包 覆 处 理 , 国 、 国 、 士 等 国 相  美 英 瑞
成纤 维 、 纺织 品等 领域 。  

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1 6 氮 系阻燃 剂  .

剂 的合 成 与开 发 ¨    。
氮 系 阻燃 剂有 挥 发性 极小 、 毒 、 聚合 物 相容  无 与

继 开发 出氧化 锑 阻燃母 粒 , 泛应 用 于各种 塑料 、 广 合 
长 期 以来 , 们试 图 减少 三 氧化二 锑 的用 量 , 人 甚 
上 涨 幅度过 大 , 且市 场不 稳定 , 加剧 了解 决 这一 问  更 题 的 紧迫感 。 已研究 过 的锑 协效 剂 的代用 品 主要 有 

性好 、 分解 温度 高 、 合 加 工 等 优 点 , 为 很 受 欢 迎  适 成
的一类 阻燃 剂 。其 阻燃 机 理 为 受 热 放 出 C   N    O、H、

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止 燃烧 。  

N 、    H O等 气 体 , 降低 了空 气 中氧 和 高 聚 物 受 热 分 
解 时产 生 的可 燃气 体 浓度 ; 成 的不 燃 性 气 体 带 走  生

至用 其 他化 合物 取代 之 , 特别 是 近年来 , 氧化锑 价 格 

了一部 分 热 量 , 低 了 聚 合 物 表 面 的 温 度 ; 成 的  降 生
N :能捕 获 自由基 , 制 高 聚 物 的连 锁 反应 , 而 阻  抑 从 氮 系阻燃 剂 除 了 以铵 盐 形 式 ( 磷 酸 一 氢 铵 、 如  

硼 酸锌 、 酸锌 、 钼 氧化 锌 、 化 铁 、 氧 氧化 锡 等 , 然 这  虽 些 化合 物 对 卤 系 阻 燃 剂 的增 效 作 用 都 较 氧 化 锑 逊 

色, 但是 寻求 能 替代 氧 化 锑 作 为 卤系 阻 燃 剂 协 效 剂 
的研究 仍具有 很 大 的吸 引力 和潜 力 。   五氧 化 二锑 是 近 几 年 研 究 成功 、 广 泛 用 于 各  并 种 纤维 生产 中的新 型 无 机 阻 燃 剂 , 有 十 分 优 良的  具

磷 酸 二氢 铵 、 酸 铵 等 ) 硫 出现 以外 , 近期 开 发 成 功 了  三聚氰 胺 聚合 物 , 可用 于 聚 氨酯 和 聚酰 胺 的阻燃 , 其 

作 用较 为 明 显 。这 种 阻 燃 剂 不 需 添 加 其 他 任 何 助  剂 , 添 加量 少 , 用 于 多 种 聚合 物 阻燃 , 此 具 有  且 可 因
良好 的经 济效 益  。  
1 7 可膨 胀石 墨  .

阻燃 性 能 。 由于渗透性 强 , 附力 大 , 粘 使被 阻燃 的纤 
维 和织 物耐 洗 耐用 , 阻燃 性 能 持 久 。五 氧 化 二 锑 的 

制 备方 法 主要有 氧化 法 、 氯化 水解 法 等 。  
1 5 硼 酸盐 ( 类化 合 物 ) . 硼  

可 膨 胀 石 墨 是 近 年 出 现 的一 种 新 型 无 卤 阻 燃  剂 , 是 由天 然 石 墨 经 浓硫 酸 酸 化 处 理 , 后 水 洗 、 它 然   过滤 、 燥 后 在 9 0—10  ̄ 膨 化 制 得 。它 资 源  干 0 0 0C下

硼 酸 盐 系列 产 品也 是 一 种 常用 的无 机 阻 燃 剂 ,   有 偏硼 酸铵 、 硼 酸铵 、 五 偏硼 酸钠 、 氟硼 酸铵 、 硼酸  偏

丰 富 、 造 简 单 、 格 低廉 、 毒 、 烟 , 制 价 无 低 当将 其 与某 
些协 效剂 共 同使 用 时 , 阻燃 效 果 良好 。  

钡 、 酸锌 等 , 硼 目前 主要 使用 的是 硼 酸锌 。硼 酸 锌最 
早 由美 国 硼 砂 和 化 学 品 公 司 开 发 成 功 , 品 名 为  商

可 膨胀石 墨 在 瞬 间 受 到 2 0C以上 的 高 温 时 , 0 ̄  

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?

8-  

精 细与 专 用化 学品 

第1 5卷第 2期 

由于吸 留在层 型点 阵 中 的化 合 物 的 分解 , 墨会 沿  石
着结 构 的轴线 呈现 出数百 倍 的 膨胀 , 在 1O  ̄ 并 I 0C时  达 到最大 体积 , 意 膨 胀 后 的最 终 体 积 可 达 到 初 始  任 的 2 0倍 , 一特 性 使 得 可膨 胀 石 墨 能 在火 灾 发 生  8 这

化 等方 向发 展 , 细 化 技 术 、 胶 囊 化 技 术 、 配 协  超 微 复

同技术 、 交联 技术 以及 大 分 子技 术等 阻燃 剂 研 究 开 
发新技 术将 不 断得 到发展  。  

时通过体 积 的瞬 间增 大将火 焰熄 灭 。 目前可膨 胀 石 
墨 已在不 同领 域 内 进行 了商 业 化 应 用 , 比如 聚 氨 酯 

3 发 展 建 议   
阻燃 剂 在我 国 的发展潜 力 巨 大 。对 无机 阻燃 剂  的研究探 索 可 以从 以下 4个 方 面着 手 。   ( ) 已较 为熟知 和 重要 的无 机 阻燃 剂 进 行 表  1对

泡 沫塑料 等 , 另外 也应 用 于结构 结合 、 电缆分割 和分 
割 管路 的 防火 。  
1 8 无 机 硅 系  .

面改性及发展其纳米化技术。对氢氧化铝、 氢氧化 
镁 等无 机 阻燃剂 的超 细化 、 纳米 化 的研 究 与 应 用 将 
开创其新 的发展 空 间 , 增大 其使 用 范 围 。  
, 

无 机硅 系阻燃 剂 主要 为 SO , 有 补 强 和 阻燃  i  兼

作 用 , 阻 燃 机 理 是 : 高 分 子 材 料 燃 烧 时 形 成  其 当
SO 覆盖 层 , 到 绝 燃 和屏 蔽 双 重 作 用 , i : 少  i: 起 SO 很

() 2 对无 机 阻燃 剂 在 高分 子 材 料 , 其 是 在 硬  尤

单 独使 用 , 与 卤化物 并 用 ¨。现 实 生产 与生 活 中  常 研 究 和使用 最多 的 是 有 机硅 系 , 机硅 系所 占的 比  无
重较小 。   1 9 钼 类化 合物  .

质材料 中 的添加 和效 果研 究进 行探 索 。 目前 国 内外  对无机 阻燃 剂 的应 用 主要 在软 质 材 料 方 面 , 在 硬  而 质 材料 中 的添加 和 效 果研 究 还 进 行 的很少 , 这 一  对
方 面展 开研究 或 讨论 将有 重要 意义 。  

钼 类 化合 物 是 人 们 目前 发 现 最好 的抑 烟剂 , 因  此 钼类 化合 物开 发与 应用 成为 阻燃剂 领域 的一 个研 
究热 点 。通 常使 用 的是三 氧化 钼 和钼 酸铵 。钼 化 合 

( ) 于无 机 阻 燃 剂 的 协 同 阻燃 机 理 进 行 探  3对 索, 并且 促进 协 同阻 燃 剂 在 实 际 生 产和 生 活 中 的 应  用 。复 合 阻燃体 系 融 合 多种 阻 燃 剂 的优 点 , 不 同  对

物可 以与其 他阻燃 剂 复配使 用 。 目前 钼 类化合 物作 
为阻燃 剂 的研 究 在 我 国不 太 成 熟 , 有 很 大 的 发展  还
空间。  

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阻燃剂进 行 复合 协 同作用 的研究 将会 开 辟无 机阻 燃  ( ) 索研 发新 型 、 4探 高效 、 保 型阻燃 剂 。随着  环

剂 的新发 展 道路 。  

2 展 望   

人类 对能 源 危 机 的 关 注 、 境 保 护 意 识 的 增 强 , 环 高 

目前 我 国使 用 的阻燃剂 主要 以有 机 卤系 阻燃剂 

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效、 环保 型 阻燃剂 必 将受到 越来 越 多的 重视 , 开发 高 
效 能 、 境友 好 型无 机 阻 燃剂 也 将 是 在 今 后 及 将来  环 段 时 间 的研 究方 向。口  参考文 献 
( 】崔隽 , 1 姜洪雷 , 吴明艳 , . 等 阻燃剂 的现 状与发 展趋势 ( ) 山东  J.
轻 工 业 学 院 学 报 , 0 3 7 1 :4—1  20 ,1 ( ) 1 7 [ ]胡 志 鹏 , 燕 . 料 添 加 剂 市 场 惊 现 六 大 热 门 [ ] 精 细 化 工 原  2 杨 塑 J. 料 及 中 间 体 ,0 4 2 :8— 1 2 0 ,( ) 1 2  [ ]欧 育 湘 . 3 国外 阻燃 剂 发展 动 态及 对 发 展 我 国 阻 燃 剂 工 业 之 浅 见  [ ] 精 细 与 专 用 化 学 品 , 0 3 1 ( ):   J. 2 0 ,1 2 4~7 ( )欧 育 湘 . 灾 环 保 : 燃 剂 发 展 与 时 俱 进 ( ) 安 全 与 健 康 , 4 减 阻 J.  


为主 , 具有 与有 机 高 聚 物相 容 性 好 , 它 阻燃 效 果 好 ,  
添 加量少 , 材料 的其 他性 能影 响小 等特 点 , 而它  对 然
在燃 烧过 程 中发烟 量较 大 , 释放 出有 毒性 、 腐蚀 性 的 

卤化氢气 体 。与有 机 阻燃 剂 不 同 , 机 阻燃 剂 具 有  无 无卤、 毒、 烟 , 无 低 热稳定 性好 、 挥发 、 析出 、 不 不 不产 

生腐 蚀性 和有 毒性 气 体 且 价格 便 宜 , 利用 的 资源  可 丰 富等优 点 , 却存 在 添加量 大且 与基 材 亲和力 差 , 但  
阻 燃 效 果 差 、 材 料 的 加 工 和 机 械 性 能 影 响 很  对

大 

等 缺点 。   综合 阻 燃剂 的优 劣 , 们越 来 越 倾 向于选 择 使  人

2 0 , 1 :3 o 3 ( 3) 5  

[ ]刘 海燕 , 海 波 , 5 刘 郭平 . 机 阻 燃 剂 进 展 [ ] 化 学 与 黏 合 ,0 5  无 J. 20 ,
2 ( ) 1 2—1 4 7 3 :7 7 

用无 机阻 燃剂 。 目前 国外 工业 发达 国家无 机阻燃 剂 

消费 量远远 高 于有 机 阻燃 剂 。美 国 、 欧 和 日本 等  西
工业发 达 国家 和地 区无机 阻燃 剂 的消 费约 占总消 费 
量 的 6 % ,而 我 国 不 到 1 % 。 因此 我 国 发 展 无 机  0 0

[ ]李 玉芳 , 小 明 . 卤 阻 燃 剂 的 研 究 开 发 进 展 [ ] 塑 料 制 造 , 6 伍 无 J.  
20 ( ) 7 0 6, 4 : 8—8   3

( )黄 汉生 . 7 日本 塑 料 阻 燃 剂 发 展 动 向 ( ) 现 代 化 工 ,9 8 ( : J. 19 , 4) 
3 —4  8 l

阻燃剂 的潜 力 巨大 。  
纵 观 近年 来 的阻燃 剂 研 究 开 发与 发 展 状 况 , 可 

[ ]粱诚 . 8 阻燃 剂 生产 现 状 与 发展 趋 势 [ ] 中 国石 油 和化 工 ,20 , J. 0 3 
( )2 2  9 :2— 6

以看 出其 正逐 步 向 环 保化 、 毒化 、 效 化 、 功 能  低 高 多

( 下转 第 1 3页 )  

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20 07年 1 2   月 1日

张振华 , : 等 复合镀中纳米粉体分散的研究 
参 考 文 献 

? 3? 1  

0 3 , 一个 是 0 6 。在 分 散剂 用 量 从 开 始 逐渐  .% 另 .%

增加 到 0 3 的过程 中 , .% 由于 分 散 剂 在 氧 化锆 粉体  表 面的 吸附作 用 , 得 粉 体 表 面 形成 了 一层 高 分 子  使 层, 这些 高分 子链 伸展 到 溶液 中 , 阻碍 了粉 体粒 子之  间的相互 接 触 。同 时 , 散 剂 的吸 附 改 变 了 颗粒 表  分
面 的性质 , 得颗 粒表 面 的 电位有 所变 化 , 使 在这 两种  机制 的共 同作 用 下 , 散 达 到一 个 较 好 的状 态 。 随  分

[ ]李玲. 面活性 剂与纳米技术[ . 1 表 M] 北京 : 化学工业 出版社 ,0 4 2 0 
[ 2]高 濂 , 静. 米 粉 体 的 分 散 及 表 面改 性 [ . 京 : 学 工 业 出  孙 纳 M] 北 化
版 社 ,0 3 2 0 

[ ]esro 3 eaaoⅢJ A ayI BeeA. t it fau os -I0 U- . ks   li Sa lyo q eu  A 2 388 A, r bi     pninwt pl ( ehcyi ai ) pl. l t le [ ] J A   e s   i  oy m tar c cd o ee r y s J .  m o h 1  y co t
C mm S c 1 9 . 1 4 2 0—2 5 e   o , 9 8 7 ( ):5 5 

着分 散剂 用 量 的增加 , 子 表 面 吸 附 的 高分 子 化 合  粒 物 逐渐增 多 , 伸展 到溶 液 中 的高分 子链 相 互缠绕 , 这 
时, 两种 机制 中 , 阻 机 制 占了 主导 , 颗 粒 开 始沉  位 使

[ ]王 瑞 刚 , 厚 政 . 瓷 料 浆 稳 定 分 散 进 展 [ ] 陶 瓷 学 报 ,9 9.0 4 吴 陶 J. 19 2 
( )3 4  1 : 5~ O

[ ]汪瑾 ,许煜汾. 5 超细粉体 在液相 中分 散稳定 性 的研 究 [ ] 合 肥  J,
工业大学学报 ( 自然 科 学 版 ) 2 0 ,5 1 13—16 ,0 22 ( ):2 2  [ ]徐 静 , 昕 , 训 彦 , . 米 ZO 6 王 谭 等 纳 r 粉 体 的 分 散 机 理 研 究 [ ] 山  J. 东 大 学 学 报 ( 学 报 ) 20 3 ( ) 4 4   工 ,0 3,3 1 :6— 9

降。但 随着 颗粒 表 面 吸 附分 散 剂 的增 多 , 面 的 电  表 位 逐渐增 加 , 当分 散剂 用 量 达到 0 6 时 , .% 由于 颗粒  表 面电位 的增 加 , 电稳定 机制 占 了主导 , 静 颗粒 之 间  的排斥 力增 大 , 得 颗 粒 又重 新 分 散 , 使 因此 , 散效  分 果 又达 到 了  个 最佳 状态 。  

[ ]胡圣飞 , 7 严海 彪 , 国元 , 聚酯超 分散剂 改性 纳米碳 酸钙及  潘 等.
其 应 用 研 究 [ ] 塑 料 工 业 ,0 5 (7 5 5  J. 2 0 ,0 ):1— 3 [ 8] S egL n K o Y n —h n C e ,N n —at l  dseso  h n-ug u , a nC eg h n a op rce i r n i s p i ef to  iA2   o pse caig [ ] Ma r l C e s y f c n N/ 103c m oi  ot s J . t as hmir  e    t n e   i t
a d P y i .2 0 ( 6 : n   h s s 0 4, 8 ) 5一l  c O

5 结 语   
尽管 纳 米 材 料 的应 用 已取 得 一定 的成 果 , 纳  但
米 材料分 散 的技 术落后 问题成 为 纳米 材料 推广 应用 
的一个瓶 颈 问题 。也 有人 说纳 米分 散 问题 是纳 米科 

[ ]C agS eL e a S n e.D se i  o t lf e0  aoa- 9 hn —e e .Ji u gLe ipr o c nr    2 3nnpr - s n ooF     tlsuigami dyeo  c aia ad ut sncm ln [ ]  i e s    x tp fmehncl n  lao i iig J . t n e   r   l
Meei sL t r , 0 3,7 1 ) 2 4 2 4   t a   et s 2 0 5 ( 8 : 6 3— 6 6 rl e

[O 1 ]李 国 栋 .纳 米 粉 体 表 面 结 构 与 分 散 机 理 研 究 [ ] 襄 樊 学 院 学  J.
报 ,0 2,0 ) 5 5   2 0 ( 5 :O~ 4

学最 为关 键 的问题 , 是 , 但 人们 对 纳米 粉体 的分 散性 
的研 究可 以说 只是 处 于起 步 阶段 , 有 很 多理 论 须  还
在 实际应 用 中完善 补充 。口 

第六图书馆
2 0 , 8 : 5一l   05 ( )1 7

[1 1 ]宋晓岚 , 王海波 , 吴雪 兰, 等.纳米颗粒分散技 术的研 究与发展 
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( 接 第 8页) 上  
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3 3—3 5 8 8 

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3()1 1 3 : 1一l  5

[O 1 ]吕咏 梅 . 国无 机 阻 燃 剂 研 究 及 应 用 进 展 [ ] 靼 料 助 剂 ,0 4, 我 J. 20  
( ) 1—   4 : 3

[8] Y n  . H a  n  r rs tn cosn e  ixn s P] P 1 ag B etad fe eia t rs ikd soae [ .J  i  s   l l
0 2 8 7, 9 7 9 0 2 19 

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5 —5   5 7

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术 。0 3 ( )   20 ,2 :5

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2 0 ( ) 4—7 0 6, 3 :  

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