膨脹型阻燃劑

膨脹型阻燃劑（IFR）是一種環保的綠色阻燃劑，不含鹵素，也不採用氧化銻為協同劑，其體系自身具有協同作用。含膨脹型阻燃劑的塑膠在燃燒時表面會生成炭質泡沫層，起到隔熱、隔氧、抑煙、防滴等功效，具有優良的阻燃性能，且低煙、低毒、無腐蝕性氣體產生，符合未來阻燃劑的研究開發方向，已經成為國內外最為活躍的阻燃劑研究領域之一。

定義

膨脹型阻燃劑(IFR)是一種以氮、磷為主要組成的複合阻燃劑，它不含鹵素，也不採用氧化銻作為協效劑，該類阻燃劑在受熱時發泡膨脹，故稱為膨脹型阻燃劑，它是一類高效低毒的環保型阻燃劑。20世紀90年代後，膨脹型阻燃劑的研究逐漸開始活躍，它被公認為是實現阻燃劑無鹵化的有效途徑之一，其在紡織品的阻燃整理中也極具潛力。

基本要素

膨脹型阻燃劑有三個基本要素。即酸源、炭源和氣源。酸源又稱脫水劑或炭化促進劑，一般是無機酸或燃燒中能原位生成酸的化合物，如磷酸、硼酸、硫酸和磷酸酯等；炭源也叫成炭劑，它是形成泡沫炭化層的基礎，主要是一些含碳量高的多羥基化合物，如澱粉、蔗糖、糊精、季戊四醇、乙二醇、酚醛樹脂等；氣源也叫發泡源，是含氮化合物，如尿素、三聚氰胺、聚醯胺等。三組分中，酸源最為主要，比例最大，且阻燃元素含於酸源中，所以酸源是真正意義上的阻燃劑，碳源和發泡劑則是協效劑。

阻燃機理

IFR的阻燃作用主要是依靠在材料表面形成多孔泡沫焦炭層，它是一個多相系統，含有固體和液體和氣態產物。炭層阻燃性質主要體現在：使熱難於穿透凝聚相，阻止氧氣進入燃燒區域，阻止降解生成的氣態或液態產物溢出材料表面。焦碳層形成過程為：在150℃左右，酸源產生能酯化多元醇和可作為脫水劑的酸；在稍高的溫度下，酸與碳源進行酯化反應，而體系中的胺基則作為酯化反應的催化劑，加速反應；體系在酯化反應前和酯化過程中熔融，反應過程中產生的不燃性氣體使已處於熔融狀態的體系膨脹發泡，與此同時，多元醇和酯脫水碳化，形成無機物及碳殘餘物，體系進一步發泡；反應接近完成時，體系膠化和固化，最後形成多孔泡沫炭層。

套用及發展方向

膨脹型阻燃劑套用於纖維和織物主要通過兩種方式，一是將阻燃劑配製成整理液，通過塗布等方式整理到織物表面，天然纖維大多採用此方法；二是將膨脹型阻燃劑作為一種共聚單體加入到聚合物中，大多用於合成纖維的阻燃。

合成一種具酸源、炭源和氣源三位一體的膨脹型阻燃劑是當今阻燃研究的一個熱點。此外，提高膨脹型阻燃劑的熱穩定性，滿足聚合物高溫加工的需要，也是膨脹型阻燃劑今後的發展方向。