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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,如淀粉、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、聚酰胺等。三組分中,酸源最為主要,比例最大,且阻燃元素含于酸源中,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,
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,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于熔融狀態的體系膨脹發泡,與此同時,多元醇和酯脫水碳化,形成無機物及碳殘余物,體系進一步發泡;反應接近完成時,體系膠化和固化,最后形成多孔泡沫炭層。多羥基為了和酸源的羧基發生酯化。
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