近年来，威胁公共安全的汽车自燃事件和威胁人民生命财产安全的电器自燃现象不断发生，材料的阻燃性能备受关注，因此阻燃材料的研究和阻燃剂的合理使用就越来越重要。

阻燃材料中使用的阻燃剂主要有卤系阻燃剂、无机阻燃剂和膨胀型阻燃剂等，卤系阻燃剂因其阻燃效果好、用量少、对力学性能影响小而成为阻燃材料的主要阻燃剂，但是卤系阻燃剂燃烧时，容易产生浓烟、二噁英及卤化氢等问题，限制了其应用，无机阻燃剂虽然具有低烟、无毒等优点，但其添加量大，严重影响了阻燃材料的力学性能。膨胀型阻燃剂，顾名思义，是一种加热燃烧时导致聚合物膨胀或产生发泡现象的物质，它最早用于防火涂料中，20世纪90年代Camino等人对膨胀型阻燃聚丙烯进行了大量研究，开创了聚合物阻燃技术的新途径，膨胀型阻燃剂具有高效、低烟、低毒、添加量少、无熔滴等特点，膨胀型阻燃剂在某些材料中比其他阻燃剂具有更高的阻燃效率，因此越来越多地应用于各种复合材料中。

膨胀型阻燃剂简介

1、膨胀型阻燃剂(IFR)的组成成分

膨胀阻燃体系一般由酸源(脱水剂)、炭源(成炭剂)和气源(发泡剂)三部分组成，其中酸源的作用是与炭源发生酯化反应使其脱水，目前聚磷酸铵、硅酸盐和马来酸酐被广泛使用，它们可以被热分解产生酸以实现酸源的主要功能，气源是指在被热分解时能够释放出大量无毒、不可燃气体的化合物。常用的气源主要有三聚氰胺、双氰胺、聚磷酸铵(APP)、尿素等，炭源是指在燃烧过程中能够被脱水剂碳化的物质，炭源是形成泡沫炭层的基础，泡沫炭层主要是含炭量高的多羟基化合物或碳水化合物，炭源是IFR的重要组成部分，炭源是否优良直接决定了阻燃效果，炭源的种类主要包括季戊四醇、酚醛树脂、聚酰胺、丁四醇、环己六醇、淀粉、麦芽糖、三嗪类化合物等。

2、膨胀型阻燃剂（IFR）的分类

膨胀型阻燃剂一般可分为有机含磷膨胀型阻燃剂和无机膨胀型石墨阻燃剂两大类。

3、磷氮膨胀型阻燃剂（化学膨胀型阻燃剂）

磷氮膨胀型阻燃剂是一种以磷和氮为主要成分的阻燃剂，具有发烟量、有毒气体的生成量小等优点，表现出良好的阻燃性能，被认为是未来阻燃剂的重要发展方向之一，目前最典型且最广泛使用的磷氮膨胀型阻燃剂是三聚氰胺、APP和PER体系，三聚氰胺用作气源，PER用作碳源，APP既可以用作酸源又可以用作气源。化学膨胀型阻燃体系的阻燃剂在较低的温度下，酸性物质从APP中释放出来，然后APP和多元醇化合物在略高于酸释放温度的温度下发生酯化反应，在酯化过程中，酯化产物脱水成碳，形成碳层，体系开始熔化，酯化反应产生的水蒸气、氨气等气体和由气源产生的不可燃气体填充到碳层中，使体系膨胀发泡，当反应接近完成时，体系的碳层固化，最终形成多孔泡沫碳层，从而达到阻燃的目的。