1 阻燃剂是一类能够阻止塑料等高分子材料被引燃或抑制火焰传播的助剂。但是随着对阻燃要求的提高和环保意识的增强，阻燃剂的无卤化、抑烟及减毒已经成为当前和今后阻燃剂研究领域的前沿性课题。21世纪的新型阻燃剂必将会是无卤、高效、低烟、低毒、多功能的复合型阻燃剂。

据了解，国内外在该领域已经开展了大量的研究工作。而在国内阻燃剂的品种和消费量还是以有机阻燃剂为主，无机阻燃剂生产和消费量还较少，但近年来发展势头较好，市场潜力较大。阻燃剂中最常用的卤系阻燃剂虽然具有其他阻燃剂系列无可比拟的高效性，但是它对环境和人的危害是不可忽视的。

如今，无论是国内还是国外，环保问题是助剂开发和应用商关注的焦点，所以国内外一直在调整阻燃剂的产品结构，加大高效环保型阻燃剂的开发。

2 阻燃剂的应用现状及绿色化研究

目前阻燃剂的种类繁多，按化学组成可分为：无机阻燃剂和有机阻燃剂；按照有无含卤素又可分

为：卤系阻燃剂和无卤阻燃剂。

2．1卤系阻燃剂

卤系阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一，以其添加量少，阻燃效果显著而在阻燃领域中具有重要地位。主要产品有十溴二苯醚、四溴双酚A、四溴邻苯22．甲酚酐、五溴甲苯和六溴环十二烷等等。该系列阻燃剂的阻燃机理：有机卤化物在气相中产生活性卤素基团Hx，能与聚合物降解产生的H和oH自由基相互作用，使自由基浓度下降，从而延缓和终止燃烧的链反应[21。所以，在这些材料的分解和燃烧时，就会产生大量烟雾和有毒气体(卤化氢)。另外，人们发现多溴苯醚的高聚物还会产生具有致癌性的多溴代二苯并嗯二烷(PBDD)及多溴代二苯并呋喃(PBDF)。为了解决这些问题，国内外进行的大量的研究。黄青松等【3】研究了双(六氯环戊二烯)环辛烷(DcRP)与十溴联苯醚(DBDPO)并用的阻燃协同效应，表明在燃烧后期DCRP促进绝缘炭层生成，阻隔基材向有毒烟雾的转化，同时炭层还可起到吸附烟尘粒子的作用，DBDPO在燃烧后期发挥有效的阻燃抑烟作用，降低了燃烧的热释放速率和生烟速率；研究表明高分子卤系阻燃剂的性能优于小分子阻燃剂，毒性小，是卤系阻燃剂发展的重要方向【4’71，主要包括溴化环氧树脂(BEO)[8-91，溴化聚苯乙烯(PBS)[10-121，聚2，6-二溴苯醚
(PBO)1131，聚(五溴苯甲基丙烯酸酯)(PBB—PA)等114】。

2．2无卤阻燃剂

2．2．1磷系阻燃剂磷系阻燃剂受热时分解生成热稳定性强的聚偏磷酸，在燃烧物表面形成隔离层。另外，聚偏磷酸具有脱水作用，促进炭化，使表面形成炭化膜，从而起到阻燃作用。磷系阻燃聚合物燃烧时，对环境污染少，阻燃剂含量较少就能达到好的阻燃效果，且对聚合物材料的各种性能影小，得到了广泛的应用。但红磷易吸湿，放出有毒磷化氢，有机磷系阻燃剂也有发烟量大、毒性大、易水解、热稳定性差等不足。为了改善红磷的性能，对红磷进行改性处理是必要的。目前对红磷进行改性处理最有效的方法是进行表面包覆。陈海群等用硝酸铝溶胶凝胶法制备了微胶囊化超细红磷，得出用溶胶凝胶法包覆5％左右，在150℃左右真空干燥，此时无机氢氧化铝均匀的包覆在红磷颗粒的
表面，减少了红磷与空气和水反应的机会，大大降低了红磷的吸水速度和PH3发生量，提高了红磷的安定性；吴志平等研究了以脲醛树脂预聚体来包覆红磷的包覆工艺，得出最佳包覆二[艺条件，指出值是影响包覆质量和吸湿率的主要因素；王立春等采用熔融法制备包括有机蒙脱士(OMMT)、红磷(RP)和酚醛树脂(PFR)体系的阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)复合材料，其热释放速率及其峰值、质量损失速率和生烟速率等燃烧性能参数降低，且火灾性能指数大幅提高，能表现出低烟和高效的阻燃特点。自20世纪90年代以来，随着阻燃剂研究的深入，磷酸酯类阻燃剂从单磷酸酯类向双聚或多聚磷酸酯类阻燃剂过渡。袁相爱以三氯氧磷、间苯二酚及苯酚为原料合成四苯基间苯二酚二磷酸酯；刘凡等采用无溶剂法合成耐水洗棉织物用阻燃剂．甲基N甲基磷NNN；聚磷酸铵是一种重要的磷系阻燃剂，其制备方法很多，但大多数方法所能制备出的产品耐水性差。合成长链的水难溶性APP主要有两类途径：一、通过磷酸或磷酸盐加入氨化剂控制工艺条件聚合生成水难溶性APP.二、
通过APP的其他较容易制各的晶型转化生成水难溶的II型APP。

2．2．2金属氢氧化物阻燃剂

氢氧化铝和氢氧化镁是无机阻燃剂的主要品种，它无毒、低烟、腐蚀小、价格低，热稳定性好，被誉为无公害阻燃剂。无机阻燃剂是亲水性物质，而高分子材料基体则是亲油性，两者热力学上互不相容，从而限制了无机阻燃剂的填充量，降低了其分散性。无机阻燃剂在添加之前，必须先经过表而改性，改性效果的差异对分散性能有很大影响，进而影响到材料的。。刘立华等人‘341用硬脂酸钠对纳米氢氧化镁进行湿法表面改性，改性后的纳米氢氧化镁粉体表面性质发生了明显变化，比表面积增大，亲油性和在有机相中的分散性明显提高，且增强了与PVC之间的亲和力，改善了体系的阻燃性能和机械力学性能；郭奋等，利用旋转填充床碳分一水热耦合法制备改性氢氧化铝，其平均粒径在
120nm左右，可作为热塑性塑料的阻燃剂，并指出改性剂与氢氧化铝的配是影响产品失重率和收率主要因素；李志强等用水热改性法制备了高分散氢氧化镁阻燃剂，得出水热改性剂对氢氧化镁颗粒的水热改性程度有重要的影响；由婷等对氢氧化镁阻燃剂的形貌进行了研究，指出特殊形貌氢氧化镁阻燃剂具有安全，无毒无污染，生产]二艺简单成本低，阻燃效果好等其他阻燃剂所不具备的优点；刘建华等对氢氧化镁的湿法改性工艺进行了研究，解决了改性剂流失问题，得到了与高分子材料相容性良好的氢氧化镁阻燃剂；刘玲研究了氢氧化镁和微胶囊化红磷／硅类阻燃剂复合阻燃剂之间fj勺协同效应。

2．2．3膨胀型阻燃剂

膨胀型阻燃剂(简称IFR体系)是以磷、氮、碳为主要核心成分的阻燃剂，含这类阻燃剂的高聚物受热时，其表面将形成一层均匀的炭质泡沫层。该炭质层具有阻隔热量及氧气的传递和抑烟的作用，并能防止燃烧过程产生熔滴，具有良好的阻燃性能，且低烟、低毒、无腐蚀性气体产生m1。因此，膨胀阻燃技术己成为当前最活跃的阻燃研究领域之一。李斌等对含淀粉膨胀阻燃聚丙烯(PP)体系的阻燃；和烟释放进行了研究，指出淀粉可以部分代替季戊四醇(PER)作为膨胀型阻燃剂中的成炭，而不影响其阻燃性，该膨胀体系对烟释放速率有抑制作用：为了提高淀粉基阻燃剂的稳定性和阻燃效果，董延茂等人以淀粉、多聚磷酸、三聚氰胺等为原料合成了淀粉磷酸酯蜜胺盐，取得较好的效果。肖新颜等直接以：业以三氯氧磷、季戊四醇和三聚氰胺为原料，进行双氯螺磷及P—N—C“三位一体”阻燃剂的合成研究，探讨最佳合成工艺条件，研究结果为IFR的工业生产提供了一定的理论指导；王苏娜等研究了膨胀型阻燃剂来阻燃超高分子量聚乙烯的情况，指出膨胀型阻燃剂能够满足超分子量聚乙烯的阻燃要求；王雪峰等采用双季戊四醇作为碳源，研究制备了一种新型膨胀型笼状类磷酸酯蜜胺盐阻燃剂，为膨胀型笼状类磷酸酯阻燃剂的推广‘应用提供了条件；针对膨胀型阻燃剂吸潮问题，国内外有人采用有机高分子微胶囊化进行包覆的方法进行改性，处理后的阻燃剂，不仅能改善吸潮性、还能提高阻燃剂与PP基体的相容性，改善力学性能和加工性能，另外，大量文献表明硫元素亦是重要的阻燃元素，与磷、氮有协同作用。

2．2．4有机硅阻燃剂

有机硅系阻燃剂是近年来开发的一种新型高效、低毒、防熔滴、环境友好的无卤阻燃剂，也是一种成炭型抑烟剂，它在赋予高聚物优异阻燃抑烟性的同时，还能改善材料的加工性能及提高材料的机械强度，特别是低温冲击强度。随着环保意识的日益加强，硅系阻燃剂及以硅阻燃剂为基础}构复合物将是今后研究和开发绿色化阻燃剂的主要趋势之一。奚强等用有机硅偶联剂(wD—x)对聚磷酸铵(I型．APP)阻燃剂表面进行改性。研究了偶联剂用量、改性时间、改性温度及惰性溶剂等因素对改性效果的影u向，得出最佳工艺条件，指出改性后的APP粒子表面呈疏水性，在树脂中的分散性得到很大改善；李永华等研究了有机硅树脂sFRl00对四溴双酚A双(2，3一二溴丙基)醚(TBAB)阻燃ABs的阻燃性能
冲击强度及电性能的影响，结果表明sFRl00与TBAB对ABs有协同阻燃作用，可有效提高阻燃ABs的阻燃性能和冲击强度，并使其电性能得到一定的改善。晨光化工研究院的朱薇珍以羟基化有机硅氧烷等为原米斗制备了耐燃泡沫硅橡胶，并指出用于有机硅高分子材料的新型高效无毒阻燃剂的研发和应用，以及通过纳米复合技术制备高性能阻燃性有机硅高分子材料，在今后将取得长足的发腰521。

2．2．5纳米阻燃剂

近年来随着纳米材料研究的不断深入，纳米阻燃剂已成为阻燃剂行业研究的一个热点。纳米无机阻燃剂既可以单独添加到高聚物材料中去，也可与传统的阻燃材料复配使用，而且无卤、无毒、低烟、廉价，是一类环保形的阻燃剂。尤其是添加纳米复合物后，材料的热稳定性和阻燃性能有很大提高，此外，由于添加量比传统的无机材料少得多，因而材料的力学和物理性能影响较小，是一类极具应用前景的新型阻燃材料。宋云华等人采用超重力技术制备纳米氢氧化镁阻燃剂并对其进行湿法表面改性。研究结果表明：超重力技术制备的纳米氢氧化镁的粒径为70 mm，为六方形片状；经不同改性剂改性的粉体中，以硬脂酸锌改性粉体的应用效果较好；未改性纳米氢氧化镁的比表面为21．5760m2／g，而改性粉体的比表面为22．0641 m2／g，有一定程度的增大；改性氢氧化镁的沉降速度减慢，吸油值下降，添加量为40份时PvC体系的综合性能较好。聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料局具有优良的阻燃效果，且利用纳米改性技术，可以实现阻燃剂与聚合物纳米尺度的复合，形成一种性质全新的均相结构，提高了相容性，其合成的方法主要有：剥离一吸附法、单体插层原位共聚法、熔融桶屡法、模板合成法等。