防火劑

防火劑，又稱阻燃劑和阻燃劑。能保護塑料制品、紡織品、一種不會著火或減緩火焰蔓延的媒介，如木頭。主要原因是滅火劑會產(chǎn)生大量不可燃氣體或滅火劑膜會 t燃燒，從而達到防火的目的。有機物，如氯化石蠟、氯化橡膠、聚氯乙烯、含磷樹脂、芳香族的高溴（氯）化合物（例如四溴或四氯鄰苯二甲酸酐）六溴苯、十溴聯(lián)苯或十氯聯(lián)苯的含鹵素的脂肪族磷酸酯（如三氯乙基）磷酸酯）含磷醇類、六氯環(huán)戊二烯和六溴環(huán)十二烷的二聚等。

防火劑

fire-延緩的；消防 延遲 agnt

有機物，如氯化石蠟、氯化橡膠、聚氯乙烯、含磷樹脂、芳香族和高溴（氯）化合物（例如四溴鄰苯二甲酸酐或四氯鄰苯二甲酸酐、六溴苯、十溴聯(lián)苯或氯聯(lián)苯）含鹵脂族磷酸酯[例如磷酸三氯乙酯]含磷的醇類、六氯環(huán)戊二烯和六溴環(huán)十二烷的二聚等。

無機物如氯化銨、溴化銨、硼砂、硼酸、磷酸銨、磷酸鈉、鎢酸鈉、水玻璃、三氧化二銻及其混合物等。

使用時應(yīng)考慮防火效果、毒害性、安定性和價格等。

阻燃機理復(fù)雜， 尚未完全了解。一般認為 鹵素化合物遇火加熱會分解， 分解的鹵素離子會與高分子化合物反應(yīng)生成鹵化氫。后者與高分子化合物燃燒過程中增殖的活性羥基 (HO·反應(yīng)，降低其濃度，減慢燃燒速度，直至火焰熄滅。在鹵素中，溴比氯具有更強的阻燃效果。含磷阻燃劑的作用是燃燒時形成偏磷酸， 偏磷酸聚合成非常穩(wěn)定的聚合物狀態(tài)， 成為塑料的保護層隔絕氧氣。 

阻燃劑通過吸熱作用等幾種機制發(fā)揮其阻燃作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不可燃氣體窒息等。大多數(shù)阻燃劑通過幾種機理達到阻燃的目的。

1、 吸熱效應(yīng)

任何燃燒在短時間內(nèi)釋放的熱量都是有限的如果能在短時間內(nèi)吸收一部分火源釋放的熱量，火焰溫度就會降低，輻射到燃燒表面并作用于使汽化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會減少，燃燒反應(yīng)就會得到一定程度的抑制。在高溫條件下，阻燃劑發(fā)生強烈的吸熱反應(yīng)，吸收燃燒釋放的部分熱量，降低可燃物質(zhì)的表面溫度，有效抑制可燃氣體的生成，阻止燃燒的蔓延。Al(OH)阻燃劑的阻燃機理是通過增加聚合物的熱容量來提高其阻燃性能，使其在達到熱分解溫度之前吸收更多的熱量。這種阻燃劑充分發(fā)揮了與水蒸氣結(jié)合時吸收大量熱量的特性，提高了自身的阻燃能力。

2、 覆蓋效果

在可燃物質(zhì)中加入阻燃劑后，阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定的泡沫涂層，隔絕氧氣，具有隔熱作用、隔氧、防止可燃氣體向外逸出，從而達到阻燃的目的。例如，有機磷阻燃劑在加熱時可以產(chǎn)生結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的交聯(lián)固體物質(zhì)或碳化層。碳化層的形成一方面可以阻止聚合物的進一步熱解，另一方面可以阻止其內(nèi)部的熱分解產(chǎn)物進入氣相參與燃燒過程。

3、 抑制連鎖反應(yīng)

根據(jù)燃燒的鏈式反應(yīng)理論，維持燃燒需要自由基。阻燃劑可以作用于氣相燃燒區(qū)，捕獲燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰蔓延，降低燃燒區(qū)的火焰密度，最終降低燃燒反應(yīng)速度，直至終止。如含鹵阻燃劑，其蒸發(fā)溫度與聚合物的分解溫度相同或接近當聚合物受熱分解時，阻燃劑也同時揮發(fā)。此時含鹵阻燃劑和熱分解產(chǎn)物同時處于氣相燃燒區(qū)，鹵素可以在燃燒反應(yīng)中捕獲自由基，干擾燃燒的鏈式反應(yīng)。

4、 不可燃氣體窒息

阻燃劑受熱時分解不可燃氣體，可燃物質(zhì)分解出的可燃氣體濃度被稀釋到燃燒下限以下。同時還可以稀釋燃燒區(qū)的氧氣濃度，阻止燃燒繼續(xù)，達到阻燃的效果。

1.棉織物的阻燃整理

棉織物的阻燃整理在我國發(fā)展迅速，相對成熟阻燃劑基本可以工業(yè)化生產(chǎn)，用于棉織物的耐久阻燃整理一般有以下三種方法﹕

A﹒Proban/氨熏蒸工藝，Proban法最早由英國Wilson公司用于工業(yè)生產(chǎn)，傳統(tǒng)的Proban法是阻燃劑THPC（四羥甲基氯化氨）浸軋后改進的烘烤工藝是可行的/氨熏蒸工藝，工藝流程如下﹕浸軋阻燃整理→烘干→氨熏蒸→氧化→水洗→烘干。中國已經(jīng)有北京光華了、江陰印染廠、鞍山棉紡織印染廠引進國外助劑和設(shè)備進行生產(chǎn)。公認阻燃效果良好、織物降強小、手感影響小的技術(shù)。但由于設(shè)備問題，其推廣受到限制。

B﹒PyrovatexCP整理工藝。中國已經(jīng)有了上海農(nóng)藥廠、常州化工研究所、天津合材所、華東理工大學、青島紡織服裝學院等單位生產(chǎn)這種添加劑。產(chǎn)品具有良好的阻燃性和耐久性，可耐家庭洗滌50次甚至200次以上感覺還不錯，但是力度略有降低。國內(nèi)有兩家廠商在使用這種阻燃劑、三十家。

純棉暫時性、半耐久阻燃整理——電熱毯、墻布、對沙發(fā)布等阻燃耐洗面料的次數(shù)要求不是很高，這類產(chǎn)品可以進行臨時性或半持久性阻燃整理。即耐溫水洗滌1 ~ 15次，但不耐皂洗。主要有硼砂硼酸法、磷酸氫二銨工藝、磷胺工藝、雙氰胺工藝等。上述工藝很少用于純棉織物的工業(yè)生產(chǎn)。青島大學紡織服裝學院SFR-203是一種半耐久性阻燃整理劑。

2.羊毛織物的阻燃整理

羊毛回潮率高，含氨量高，自然阻燃性好，但如果要求更高的標準，就需要進行阻燃整理。羊毛最早的阻燃整理是硼砂、硼酸溶液浸漬法，該產(chǎn)品用于飛機上的裝飾布。這種方法阻燃效果好，但是不耐洗。20世紀60年代以后，THPC處理具有良好的耐洗性，但工藝復(fù)雜粗糙，失去了毛織物的特性。國際羊毛局的研究方法是鈦、鋯與羥基酸的絡(luò)合物廣泛應(yīng)用于羊毛織物整理，既達到了滿意的阻燃效果，又不影響羊毛的手感。主要有鈦、鋯、金屬絡(luò)合整理劑如鎢。自20世紀80年代后期以來，國內(nèi)幾個單位研究開發(fā)了羊毛阻燃劑及其整理技術(shù)，并取得了令人滿意的結(jié)果。天津合成材料研究所開發(fā)了一種復(fù)合WFR-866系列阻燃劑，其中之一是WFR-866F（氟的絡(luò)合物是主要成分），一種為WFR-866B（以含溴羥基酸為主要成分）天津仁立毛紡廠、北京制呢廠、北京所有毛紡廠都使用Lu阻燃劑處理精礦、粗紡產(chǎn)品。青島大學紡織服裝學院與濟寧毛紡廠合作開發(fā)了SFW系列羊毛阻燃劑、濰坊第二毛紡廠合作開發(fā)純羊毛阻燃產(chǎn)品，產(chǎn)品阻燃性能達到并超過國內(nèi)外同類產(chǎn)品水平。

純羊毛阻燃面料主要用于飛機客艙、高級賓館等地毯、窗簾、貼墻材料等。

3.滌綸織物的阻燃整理

迄今為止，還沒有找到一種合適的理想阻燃劑用于滌綸織物的阻燃整理。三磷酸酯（2、3-二溴丙基）TDBPP）對聚酯阻燃有一定作用，但有致癌作用。美國莫倍爾公司（美孚化工公司）介紹了一種適用于100%滌綸織物效果好，毒性小。中國常州化工研究院制造的FRC-1是同類產(chǎn)品，常州針織廠、上海針織廠用這種阻燃劑生產(chǎn)純滌綸針織品。此外對含溴、銻化合物如十溴二苯醚的整理劑、六溴環(huán)十二烷、三氧化二銻、五氧化二銻等被研究過向工作溶液中加入粘合劑，將阻燃劑粘合到織物上。

但總的來說，整理后的織物阻燃性尚可，但手感較硬，有白霜現(xiàn)象、顏色變化等，整理液的穩(wěn)定性不好。主要原因是阻燃劑粒徑大，容易結(jié)塊下沉，對纖維的吸附性差。據(jù)國外介紹，粒徑在15 ~ 20 nm時，阻燃效果可提高3倍，手感柔軟，耐洗性好。國內(nèi)對滌綸織物的研究如下﹕常州化工研究所、常州針織總廠、常熟緯編總廠、遼寧市經(jīng)編廠、中國紡織大學、清大紡織服裝學院、石家莊紡織經(jīng)編廠等。