阻燃剂在防火涂料中的应用 2007/6/15/09:35 来源：中国涂料人 现有网友评论 0 条 阻燃涂料 进入论坛
图 6: 两个薄板型（Lame）阻燃涂料供应商 阻燃剂的作用 阻燃剂起到抑制或中止火灾的燃烧作用，从而可以获得更多的逃生时间。
换句话说，阻燃剂的出现推迟或减慢： ＊ 着火时间（闪络） ＊ 烟雾的形成 ＊ 火势扩散 ＊ 毒性气体释放 ＊ 腐蚀性化合物的释放 ＊ 热量的释放
因而，阻燃剂干扰了燃烧过程的不同阶段，如发热、分解、着火及火焰的扩张等阶段。
图 2: 燃烧的演变 点击此处查看全部新闻图片
图 3: 燃烧的化学反应 点击此处查看全部新闻图片
阻燃剂的作用机理 阻燃剂以不同的方式起作用: ＊ 促进炭化的发生 ＊ 生成一层玻璃态的保护层 ＊ 形成膨胀型外层 ＊ 促使炭化作用的形成 ＊ 终止气相阶段的自由基作用 ＊ 通过吸热反应冷却涂料，例如有效的释放水或者二氧化碳等进而稀释涂料外层的气体浓度。
阻燃剂的化学性质: 有卤化合物（氯或溴）能起到吸收气相燃烧区中氢和羟基自由基的作用。该效率取决于阻燃剂中卤原 子的种类和数量以及卤素释放速率。溴系阻燃剂： ＊ 一般溴含量为 50-85% ＊ 技术性能比氯系阻燃剂好 ＊ 受到一些涉及环保问题的使用限制
点击此处查看全部新闻图片 重要的溴系阻燃剂产品: ＊ 四溴双酚 A ＊ 六溴环十二烷 ＊ 十溴代联苯醚 ＊ 溴代聚合体，如溴代环氧、溴代聚苯乙烯、溴代聚碳酸酯、聚（溴代丙烯酸盐）以及溴代多元醇等。 ＊ 八溴联苯醚(在欧洲已经停止使用) ＊ 五溴二苯醚(在欧洲已经停止使用) ＊ 多溴联苯(在欧洲已经停止使用) 含磷化合物在燃烧材料的固相中起阻燃作用。 磷 系化合物受热后发生反应，产生磷酸(PO3)的聚合 物形式，使得材料炭化。含磷阻燃剂的例子有多磷 酸铵、红磷合金和有机物等。多磷酸铵是涂料的首 选阻燃材料。
图 4:多磷酸铵
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含氮化合物可能起到的几个作用 ＊ 在涂料内部形成交联的分子结构 ＊ 释放出氮气，稀释可燃性气体的浓度，进而减少燃烧。 ＊ 与含磷阻燃剂协同作用
很多含氮阻燃剂都是基于三聚氰胺的衍生物。汽巴公司已经开发出基于取代受阻胺的 N-烷氧基化 （hydrocarbyloxy）阻燃剂。三聚氰胺多磷酸盐和三聚氰胺磷酸盐一般可用于涂料阻燃剂材料。
图 5:几种三聚氰胺磷酸盐 点击此处查看全部新闻图片 无机物阻燃剂通过物理作用发挥阻燃效果，例如通过释放出水或者不燃性气体、吸收热量或者形成不可 燃烧的表面结构。可以用于涂料的无机物阻燃剂有氢氧化铝、氢氧化镁和硼系化合物等。 主要的阻燃剂供应商
＊ Albemarle Chemtura (大湖化学) ＊ 德国 Budenheim ＊ 汽巴精化
＊ 科莱恩 ＊ 死海溴化物 ＊ Italmatch 化合物 ＊ JLS 化学公司 ＊ 朗盛（LANXESS） ＊ 旭瑞达（Supresta LLC）(ex Akzo Nobel)
选择什么化学性质的阻燃剂用于涂料？ 选择阻燃剂主要考虑下列的一些因素： ＊ 应用类型---涂料成分不同，实际的保护机理也不同 ＊ 满意的燃烧安全标准不同 ＊ 性价比 ＊ 环境的可接受能力 ＊与其它油漆或涂料成分相容性的问题，例如粘合剂、其它的添加剂等等 ＊所需的添加量 ＊阻燃剂的耐久能力 ＊油漆或涂料的环保要求即可回收的能力
膨胀型涂料被认为是最有效的阻燃型油漆和涂料。一般认为这种涂料最初用于钢表面，后来被应用到木 器表面。 例如: 用于钢的性能评价： "许多膨胀型涂料通常可以提供高达 60 分钟的较经济地阻燃时间。近年来的技术进步已经相当程度地降 低了涂料的厚度，膨胀性能也得以提高，在 90 分钟的市场也比较具有竞争力。也有为数较少的几种膨胀型 涂料可以达到 120 分钟的阻燃时间。" (Corus 公司) 规定和新法规 针对能明显增加成本的新型阻燃涂料或油漆产品，欧盟和美国制定了严格的限制程序。这样的规定主要
起到很强的阻力作用，避免开发新技术。但是"安全第一"的使用考虑因具有强大的市场拉动力，会加快新 产品的发展。
Frost&Sullivan 公司的报道： 在美国...... 膨胀型涂料一般需要经过一系列的燃烧试验， 才 能获得某种应用的资格……但是通常来说，这些试 验是非常昂贵的，甚至可花费高达好几百万美元。 出于这种考虑，这些被鉴定的要素是膨胀型涂料制 造商所面临的最重要的挑战。" 膨胀型涂料的一些性能: ＊ 膨胀型涂料具有类似于罩面漆外观性能，在环境温度下可保持稳定。这种涂层一般是由以下的几种 涂料组成：一个具有良好粘结性能的底漆，一个膨胀型的涂料，最后是一个保护性的装饰外漆。 ＊ 有些供应商不推荐使用保护性外层，这主要是由于这样做会降低膨胀型涂料的使用效果。 ＊ 膨胀型阻燃涂料的成本可能会非常昂贵。 ＊ 膨胀型涂料的厚度和阻燃效率有关，是非常关键的。
图 7: 膨胀型涂料的应用 膨胀型涂料的组成: ＊ 聚合物粘合剂 ＊ 受热时能释放出有机酸的多磷酸铵 ＊ 炭化剂：淀粉等多元醇、季戊四醇等 ＊ 释放出气体使涂料膨胀的三聚氰胺
阻燃过程: 在一定温度以上，在膨胀型涂料内部发生化学反应，产生数倍于原始厚度的膨胀，形成类似泡沫结构的 绝缘涂层或“炭化层”从而将基质保护起来。 发生下列的反应过程: ＊ 聚合物粘合剂的初始软化 ＊ 释放出有机酸 ＊ 粘合剂的碳化 ＊ 涂
层通过释放气体发生膨胀 ＊ 膨胀涂层通过交联作用产生强化作用
一些常用的膨胀型阻燃涂料的牌号: 阿克苏 诺贝尔（Akzo Nobel） Chartek 环氧材料 杜邦（DuPont） Unitherm 系列产品 PPG Pitt-Char XP 钢用涂料 Speedhide 膨胀型乳胶涂料 CAFCO 工业 SRAYFILM 多孔性基材- 膨胀型涂料的替代材料 木材是一个具有吸收性能的基材，它可以用另外的途径进行处理，以达到改善阻燃性能的目的。一般有 三种方法: ＊ 可以在加工过程中将阻燃剂和木材合成物复合到一起（通常是硼酸盐） ＊ 可以在加工后将阻燃剂浸渍到原木板、胶合板、木屑板或硬纸板中（通常是硼酸盐） ＊ 当现有的木结构上存在阻燃型油漆或涂料时，使用阻燃剂（通常为膨胀型配方） 当底层基质表面开始燃烧时，附近的阻燃涂层应该发挥最好的保护作用。膨胀型涂料或许是最有效的一 种，但是有些公司会向阻燃浓缩物中增加水性涂料并作为内用油漆使用--这些阻燃剂可能是基于三聚氰胺 磷酸盐、多磷酸铵或者硼酸盐等化合物。 纤维完全属于无机物，具有高温加强性能。这一性能可以使得阻燃配方获得较低的火焰传播速度以及 烟雾生成速度。另外，纤维还具有优异的高温绝缘性能，这对油漆和涂料在阻燃应用领域非常有利。
有待解决的未决问题: ＊ 户外使用场合,所需要的足够功效和耐久性。 ＊ 降低涂料或油漆的成本，促进其更广泛的使用。 ＊ 引入纳米技术来改善阻燃效率（粘土复合物、无机纳米粒子）。 ＊
阻燃剂在防火涂料中的应用 2007/6/15/09:35 来源：中国涂料人 现有网友评论 0 条 阻燃涂料 进入论坛
图 6: 两个薄板型（Lame）阻燃涂料供应商 阻燃剂的作用 阻燃剂起到抑制或中止火灾的燃烧作用，从而可以获得更多的逃生时间。
换句话说，阻燃剂的出现推迟或减慢： ＊ 着火时间（闪络） ＊ 烟雾的形成 ＊ 火势扩散 ＊ 毒性气体释放 ＊ 腐蚀性化合物的释放 ＊ 热量的释放
因而，阻燃剂干扰了燃烧过程的不同阶段，如发热、分解、着火及火焰的扩张等阶段。
图 2: 燃烧的演变 点击此处查看全部新闻图片
图 3: 燃烧的化学反应 点击此处查看全部新闻图片
阻燃剂的作用机理 阻燃剂以不同的方式起作用: ＊ 促进炭化的发生 ＊ 生成一层玻璃态的保护层 ＊ 形成膨胀型外层 ＊ 促使炭化作用的形成 ＊ 终止气相阶段的自由基作用 ＊ 通过吸热反应冷却涂料，例如有效的释放水或者二氧化碳等进而稀释涂料外层的气体浓度。
阻燃剂的化学性质: 有卤化合物（氯或溴）能起到吸收气相燃烧区中氢和羟基自由基的作用。该效率取决于阻燃剂中卤原 子的种类和数量以及卤素释放速率。溴系阻燃剂： ＊ 一般溴含量为 50-85% ＊ 技术性能比氯系阻燃剂好 ＊ 受到一些涉及环保问题的使用限制
点击此处查看全部新闻图片 重要的溴系阻燃剂产品: ＊ 四溴双酚 A ＊ 六溴环十二烷 ＊ 十溴代联苯醚 ＊ 溴代聚合体，如溴代环氧、溴代聚苯乙烯、溴代聚碳酸酯、聚（溴代丙烯酸盐）以及溴代多元醇等。 ＊ 八溴联苯醚(在欧洲已经停止使用) ＊ 五溴二苯醚(在欧洲已经停止使用) ＊ 多溴联苯(在欧洲已经停止使用) 含磷化合物在燃烧材料的固相中起阻燃作用。 磷 系化合物受热后发生反应，产生磷酸(PO3)的聚合 物形式，使得材料炭化。含磷阻燃剂的例子有多磷 酸铵、红磷合金和有机物等。多磷酸铵是涂料的首 选阻燃材料。
图 4:多磷酸铵
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含氮化合物可能起到的几个作用 ＊ 在涂料内部形成交联的分子结构 ＊ 释放出氮气，稀释可燃性气体的浓度，进而减少燃烧。 ＊ 与含磷阻燃剂协同作用
很多含氮阻燃剂都是基于三聚氰胺的衍生物。汽巴公司已经开发出基于取代受阻胺的 N-烷氧基化 （hydrocarbyloxy）阻燃剂。三聚氰胺多磷酸盐和三聚氰胺磷酸盐一般可用于涂料阻燃剂材料。
图 5:几种三聚氰胺磷酸盐 点击此处查看全部新闻图片 无机物阻燃剂通过物理作用发挥阻燃效果，例如通过释放出水或者不燃性气体、吸收热量或者形成不可 燃烧的表面结构。可以用于涂料的无机物阻燃剂有氢氧化铝、氢氧化镁和硼系化合物等。 主要的阻燃剂供应商
＊ Albemarle Chemtura (大湖化学) ＊ 德国 Budenheim ＊ 汽巴精化
＊ 科莱恩 ＊ 死海溴化物 ＊ Italmatch 化合物 ＊ JLS 化学公司 ＊ 朗盛（LANXESS） ＊ 旭瑞达（Supresta LLC）(ex Akzo Nobel)
选择什么化学性质的阻燃剂用于涂料？ 选择阻燃剂主要考虑下列的一些因素： ＊ 应用类型---涂料成分不同，实际的保护机理也不同 ＊ 满意的燃烧安全标准不同 ＊ 性价比 ＊ 环境的可接受能力 ＊与其它油漆或涂料成分相容性的问题，例如粘合剂、其它的添加剂等等 ＊所需的添加量 ＊阻燃剂的耐久能力 ＊油漆或涂料的环保要求即可回收的能力
膨胀型涂料被认为是最有效的阻燃型油漆和涂料。一般认为这种涂料最初用于钢表面，后来被应用到木 器表面。 例如: 用于钢的性能评价： "许多膨胀型涂料通常可以提供高达 60 分钟的较经济地阻燃时间。近年来的技术进步已经相当程度地降 低了涂料的厚度，膨胀性能也得以提高，在 90 分钟的市场也比较具有竞争力。也有为数较少的几种膨胀型 涂料可以达到 120 分钟的阻燃时间。" (Corus 公司) 规定和新法规 针对能明显增加成本的新型阻燃涂料或油漆产品，欧盟和美国制定了严格的限制程序。这样的规定主要
起到很强的阻力作用，避免开发新技术。但是"安全第一"的使用考虑因具有强大的市场拉动力，会加快新 产品的发展。
Frost&Sullivan 公司的报道： 在美国...... 膨胀型涂料一般需要经过一系列的燃烧试验， 才 能获得某种应用的资格……但是通常来说，这些试 验是非常昂贵的，甚至可花费高达好几百万美元。 出于这种考虑，这些被鉴定的要素是膨胀型涂料制 造商所面临的最重要的挑战。" 膨胀型涂料的一些性能: ＊ 膨胀型涂料具有类似于罩面漆外观性能，在环境温度下可保持稳定。这种涂层一般是由以下的几种 涂料组成：一个具有良好粘结性能的底漆，一个膨胀型的涂料，最后是一个保护性的装饰外漆。 ＊ 有些供应商不推荐使用保护性外层，这主要是由于这样做会降低膨胀型涂料的使用效果。 ＊ 膨胀型阻燃涂料的成本可能会非常昂贵。 ＊ 膨胀型涂料的厚度和阻燃效率有关，是非常关键的。
图 7: 膨胀型涂料的应用 膨胀型涂料的组成: ＊ 聚合物粘合剂 ＊ 受热时能释放出有机酸的多磷酸铵 ＊ 炭化剂：淀粉等多元醇、季戊四醇等 ＊ 释放出气体使涂料膨胀的三聚氰胺
阻燃过程: 在一定温度以上，在膨胀型涂料内部发生化学反应，产生数倍于原始厚度的膨胀，形成类似泡沫结构的 绝缘涂层或“炭化层”从而将基质保护起来。 发生下列的反应过程: ＊ 聚合物粘合剂的初始软化 ＊ 释放出有机酸 ＊ 粘合剂的碳化 ＊ 涂
层通过释放气体发生膨胀 ＊ 膨胀涂层通过交联作用产生强化作用
一些常用的膨胀型阻燃涂料的牌号: 阿克苏 诺贝尔（Akzo Nobel） Chartek 环氧材料 杜邦（DuPont） Unitherm 系列产品 PPG Pitt-Char XP 钢用涂料 Speedhide 膨胀型乳胶涂料 CAFCO 工业 SRAYFILM 多孔性基材- 膨胀型涂料的替代材料 木材是一个具有吸收性能的基材，它可以用另外的途径进行处理，以达到改善阻燃性能的目的。一般有 三种方法: ＊ 可以在加工过程中将阻燃剂和木材合成物复合到一起（通常是硼酸盐） ＊ 可以在加工后将阻燃剂浸渍到原木板、胶合板、木屑板或硬纸板中（通常是硼酸盐） ＊ 当现有的木结构上存在阻燃型油漆或涂料时，使用阻燃剂（通常为膨胀型配方） 当底层基质表面开始燃烧时，附近的阻燃涂层应该发挥最好的保护作用。膨胀型涂料或许是最有效的一 种，但是有些公司会向阻燃浓缩物中增加水性涂料并作为内用油漆使用--这些阻燃剂可能是基于三聚氰胺 磷酸盐、多磷酸铵或者硼酸盐等化合物。 纤维完全属于无机物，具有高温加强性能。这一性能可以使得阻燃配方获得较低的火焰传播速度以及 烟雾生成速度。另外，纤维还具有优异的高温绝缘性能，这对油漆和涂料在阻燃应用领域非常有利。
有待解决的未决问题: ＊ 户外使用场合,所需要的足够功效和耐久性。 ＊ 降低涂料或油漆的成本，促进其更广泛的使用。 ＊ 引入纳米技术来改善阻燃效率（粘土复合物、无机纳米粒子）。 ＊