化學(xué)膨脹型阻燃劑為制備低煙無鹵環(huán)保阻燃橡膠材料提供了另一種重要途徑。膨脹型阻燃劑(IFR)是指一類以碳、氮、磷元素為核心成分的復(fù)合阻燃劑，一般由碳源(成炭劑)、酸源(脫水劑)和氣源(膨脹劑)三部分組成。

    傳統(tǒng)使用的IFR為聚磷酸銨(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰胺(MEL)三者及其衍生物并用。IFR的阻燃機(jī)理被認(rèn)為是：復(fù)合材料在燃燒時(shí)，三源間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成多孔膨脹炭層，該炭層實(shí)質(zhì)為碳的微晶。該炭層不易燃燒，但可以起到隔熱、隔氧、抑煙和防熔滴等作用，從而達(dá)到阻燃的目的。

炭層形成的歷程是：

(1)在較低的溫度下，酸源分解釋放出無機(jī)酸；

(2)在稍高于酸源釋放酸的溫度下，體系中的酸與醇發(fā)生酯化反應(yīng)；

(3)阻燃材料在酯化前和酯化過程中逐漸融化、變軟；

(4)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水蒸氣和氣源放出的不燃性氣體使整個(gè)熔融體系發(fā)泡膨脹，同時(shí)酯脫水炭化，形成無機(jī)物及碳的殘?jiān)?/p>

(5)體系膠化和固化，形成多孔泡沫炭層，反應(yīng)結(jié)束。上述各步反應(yīng)幾乎同時(shí)發(fā)生，但又須按嚴(yán)格的順序進(jìn)行，如果其中任何一個(gè)反應(yīng)不能適時(shí)進(jìn)行就不能起到膨脹阻燃的作用。

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