膨胀阻燃技术是在阻燃涂料的基础上于20世纪90年代中期发展起来的新型阻燃技术。在膨胀型阻燃剂(IFR)阻燃塑料时,塑料表面会形成一层均匀的炭质泡沫层,该层在凝聚相中起到隔热、隔氧、抑烟和防止融滴的作用,且低烟、低毒、无腐蚀性气体产生。因此,膨胀阻燃技术已成为当前最活跃的阻燃研究领域之一。
但是,和其他阻燃体系相比,IFR体系具有其它阻燃剂难以比拟的特点,但也有许多需要解决的缺点和问题:
(1)吸湿性大
就比较典型的聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺(APP/PER/MEL)阻燃体系来说,首先,APP是一种白色结晶化合物,短链APP具有水溶性,而且部分分解的APP产生的偏磷酸最终会转化为P2O5,产生吸潮性。其次,PER会因端基-OH的亲水性而产生吸潮、迁移现象,使制品表面“起霜”,产生白斑或失去光泽。
(2)起始分解温度较低,热稳定性较差。
APP和PER的热稳定性不高,特别是国产APP有较强的吸湿性,因组分中多含小分子化合物,导致热稳定性不好,不适用于加工温度高的工程塑料。
(3)阻燃剂分散性差,需要添加量大。
(4)与塑料相容性差
通常使用的APP和PER聚合度较低,与塑料相容性较差,一方面会影响阻燃材料的物理机械性能,另一方面,放置较长时间后,部分阻燃剂会析出至材料表面,降低其阻燃性,还会造成吸湿。