膨脹型阻燃劑IFR是針對(duì)PP、PA、EVA發(fā)泡等特點(diǎn)專門研發(fā)的一種新型阻燃劑，它主要為磷氮復(fù)合系，具有添加量少，阻燃效果好的特點(diǎn)，有效的避免了影響產(chǎn)品機(jī)械物理性能，適應(yīng)了現(xiàn)在市場(chǎng)上所追求的無鹵環(huán)保理念。本章就來介紹一下IFR的阻燃機(jī)理。

一、膨脹型阻燃劑的阻燃機(jī)理

IFR包括三部分，即碳源、酸源和發(fā)泡劑；它們是通過下述相互作用而形成炭層的：1、在較低溫度150攝氏度左右，由酸源產(chǎn)生能酯化多元醇和可作為脫水劑的酸；2、在稍高的溫度下，酸與碳源進(jìn)行酯化反應(yīng)，而體系中的胺基則作為酯化反應(yīng)的催化劑，加速反應(yīng)；3、體系在酯化反應(yīng)前和中期熔化；4、反應(yīng)過程中產(chǎn)生的不燃性氣體使已處于融融狀態(tài)的體系膨脹發(fā)泡。于此同時(shí)，多元醇和酯脫水碳化形成無機(jī)物及碳?xì)堄辔铮殷w系進(jìn)一步發(fā)泡；5、反應(yīng)接近完成時(shí)，體系膠化和固化，最后形成多孔泡沫炭層。

膨脹型阻燃劑主要是通過凝聚相阻燃發(fā)揮作用的，是指在凝聚相中延緩或中斷燃燒的阻燃作用，最重要的是它的成炭原理。其阻燃的主要原因就是在高溫作用下能在被阻燃材料表面形成很厚的膨脹炭層，眾所周知，炭層具有很高的阻燃性。例如，聚乙烯醇及環(huán)氧樹脂在空氣中于500攝氏度下燃燒時(shí)，它們幾乎完全分解，但是，加入IFR后，形成的抗熱炭層很好的抑制燃燒，使環(huán)氧樹脂的氧指數(shù)提高至30。

二、膨脹型阻燃劑之間的協(xié)效作用

在IFR三組分中，酸源是最主要的，它在三組分中的比例也最大，而且由于阻燃元素含于酸源中，所以酸源成為真正意義上的阻燃劑，其他碳源和發(fā)泡劑都是協(xié)效劑。單一酸源的阻燃效率不高，所以必須加入?yún)f(xié)效劑。

三、炭層的阻燃作用

IFR形成的炭層是一個(gè)多相系統(tǒng)，它含有固體和液體，也有材料降解時(shí)產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物，為了保護(hù)下層材料，炭層必須覆蓋材料全部表面，且應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。

炭層通常還有氮、氧、磷和其他元素。炭層阻燃性質(zhì)主要體現(xiàn)下述幾個(gè)方面：1、碳化層使熱難于穿透凝聚相；2、碳化層可以阻止氧氣進(jìn)入燃燒區(qū)域；3、炭層可以阻止降解生成的氣態(tài)或液態(tài)產(chǎn)物溢出材料表面。