浅述聚磷酸铵阻燃剂的应用进展

随着国民经济的蓬勃发展和合成材料的广泛应用，阻燃剂及阻燃材料的开发和应用受到了人们的普遍关注。众多的阻燃产品中尤其以聚磷酸铵磷系阻燃剂的应用研究最为引人注目。聚磷酸铵是以磷、氮为主要成分的膨胀型无机阻燃剂，含有该类阻燃剂的聚合物在受热时，表面能生成一层均匀的炭质泡沫层。此泡沫层能起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用，故具有良好的低毒、低烟、高效阻燃性能。因此聚磷酸铵的阻燃研究成为近年来的一个热点，必将具有巨大的应用前景。

聚磷酸铵其热稳定性高、密度小、分散性好，接近中性，可单独使用，亦可与其它阻燃材料配合作为复配、化合型阻燃剂，既降低了阻燃剂的使用量，又提高了阻燃效果，而且使材料的物理机械性能损失减少到最小。在当前无卤阻燃聚烯烃的应用研究就颇为活跃。

聚磷酸铵作为阻燃剂在涂料中的使用最为广泛。早期的防火涂料曾将单独加入制成防火涂料，但随着人们对阻燃性能及成膜性能要求的提高，近年来出现了一种新型防火涂料，即作为酸源，与炭源及气源并用组成膨胀型阻燃剂。如利用三聚氰胺、季戊四醇，以及聚磷酸铵三者的协同效应组成阻燃剂，此种涂料的涂层很薄，但遇火后很快就膨胀为厚度的泡沫层，以此来保护材料。这种泡沫层的导热系数低，可以大大延长耐火时间。该种涂料已广泛地应用于木材、纤维板、胶合板的阻燃。另外该种涂料还用于保护钢铁构件（尤其是大跨度结构），发生软化变形，而在构件上涂以膨胀防火涂料后，着火时厚厚的隔热层就保护了钢材，降低了温度，从而赢得了灭火时间。

配制的膨胀型防火涂料，阻燃性能优良，具有比正磷酸铵和偏磷酸铵配制的防火涂料阻燃时间长，成膜性好，在潮湿环境中或经水浸泡涂层变化不大等特点。在涂层中既是阻燃剂又是发泡剂，达到一定温度后，分解生成磷酸和氨气起稀释、隔绝空气的作用，同时，磷酸与季戊四醇生成酯类化合物覆盖于基材表面，阻滞燃烧。

一般认为当用作防火涂料的组份时，要求较低，但对其水溶性有一定的要求，因水溶性太大时，配成的防火涂料粘度大，施工不便。

随着塑料在建筑、交通工具、电气电子、家具等领域的应用日趋扩展，塑料已成为当今社会使用最广泛的材料，但是大多数的塑料是可燃的，由此带来的火灾隐患已成为全球关注的问题，因此，塑料阻燃剂的研究和应用受到极大的重视。

聚磷酸铵虽然成本低廉，使用方便，阻燃效果好，但随着应用领域的不断开拓，也暴露出它的一些缺点，如与某些材料的相溶性差，有渗透、迁移现象的发生，在潮湿空气中容易吸湿，手感发粘且对棉布织物的强度影响较大，用于纸张时会使纸张发黄变脆。由于在较高的温度下分解放出低分子物，这样就不能满足某些塑料、橡胶高温下加工的要求，随着人们使用材料的多样化，要求材料在具有阻燃特性的同时还必须具备多样化的特殊功能，如抗静电性、粘结性、防火性、导电性、绝缘性等等。因此，为了扩大应用领域，针对特性进行改性等研究工作也甚为活跃，如提高聚合度及的微胶囊化。

微胶囊化技术是改变某些特性，实现阻燃材料多功能化的重要特种技术，现在阻燃剂的微胶囊化正进入“热点”。所谓微胶囊化，就是在阻燃剂外面包裹上一层不渗透的膜，根据不同使用要求，选用不同特性的包覆材料，经过包覆处理的材料不但提高了阻燃性能，并且获得了特殊的应用功能。目前，国内外大量报道的用来作为包覆!""的材料主要有密胺—甲醛树脂、聚脲、环氧塑料等。

聚磷酸铵含磷量大，含氮量高，热稳定性好，尤其是高聚合度水不溶性的聚磷酸铵，其抗湿性强，产品接近中性，分散性好，可与其它任何物质混合而不起化学变化，可单独或与其它阻燃剂复合作为添加型阻燃剂。随着功能材料工业的不断发展，聚磷酸铵产品的应用将会得到更大的发展。

 

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