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有机磷系阻燃剂大都具有低烟、无毒、低卤、无卤等优点，符合阻燃剂的发展方向，具有很好的发展前景。有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸酯、有机磷盐，还有磷杂环化合物及聚合物磷(膦)酸酯等，但应用最广的是磷酸酯和膦酸酯，磷系阻燃剂的研究，发展方兴未艾，每年报道很多，主要集中在后面两种。有机次膦酸金属盐作为一种新兴的阻燃剂备受关注。
磷添加剂的作用机理，是阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
磷系阻燃剂现状
在当今，传统溴系虽然阻燃效果很好，但由于其中相当多的一部分对环境不友好，甚至对人体产生很大的危害，例如多溴联苯醚系列。无卤阻燃剂也就成了人们的追逐方向，而磷系阻燃剂又是无卤阻燃剂中的重中之重。磷系虽然阻燃效果次于溴系，但是由于它对环境比较友好，没有什么危害，因此，它的使用范围越来越广阔，人们也对它越来越重视，需求量激增，在这种情况下，诸多学者钻研此道，开发出了很多新型的磷系阻燃剂产品。磷系阻燃剂也开始逐渐地占领阻燃剂市场。
磷系阻燃剂中有机磷系品种大多是油状，在高聚物加工过程中不易添加，一般在聚氨酯泡沫、软PVC、变压器油、纤维素树脂、天然和合成橡胶中使用。
磷系阻燃剂主要分为无机磷系和有机磷系阻燃剂。含磷无机阻燃剂最主要的产品有红磷阻燃剂、磷酸铵盐和聚磷酸铵等。无机磷系的优点是稳定性好、不会发、不产生腐蚀性气体、效果持久并且毒性低。其中，红磷阻燃剂的阻燃效果明显优于磷酸酯类。
有机磷系阻燃剂主要有有磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、丙苯系磷酸酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯类的特点是具有阻燃与增塑双重功能。它可使阻燃剂实现无卤化，其增塑功能可使塑料成型时流动加工性变好，可抑制燃烧后的残余物。产生的毒性气体和腐蚀性气体比卤系阻燃剂少。其主要优点是效率较高。对光稳定性或光稳定剂作用的影响较小。加工和燃烧中腐蚀性小。有阻碍复燃的作用。极少或不增加阻燃材料的质量。但大多数磷酸酯类阻燃剂也存在着一些缺点。如耐热性差、挥发性大、相容性不理想，而且在燃烧时有滴落物产生等。
磷系阻燃剂分类
1.无机磷阻燃剂：最常用的是红磷和聚磷酸铵。聚磷酸铵单独使用或与卤代物并用时，阻燃效果不大，当同其他磷化物或氯化物并用时，阻燃效能明显提高。在燃烧时，会发生以下变化：磷化合物→磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸，聚偏磷酸玻璃体覆盖于燃烧体表面，隔绝空气。对于含氧的高聚物，聚偏磷酸还具有脱水作用，使高聚物脱水分解，生成致密的炭化层，使燃烧终wWW.aIhUaU.cOm止。
2.有机磷阻燃剂：这类阻燃剂主要包括磷酸酯、亚磷酸酯、磷化合物及卤化磷等。这些化合物大多同氮、溴化合物并用以提高阻燃效果。如聚丙烯中添加4.5%氯化石蜡，4.5%亚磷酸乙烯酯，可通过ASTM—D635—56T燃烧试验，如果不加氯化石蜡，即使加入15%亚磷酸乙烯酯，也达不到以上的阻燃效果。磷化合物的一个突出优点是防熔滴、发烟少，其中效果最佳的是卤化磷，若与聚磷酸铵并用，效果更好。
磷系阻燃剂阻燃机理
①形成磷酸配作为脱水剂，并促进成炭，炭的生成降低了从火焰到凝聚相的热传导。
②磷酸可吸热，因为它阻止了CO氧化为CO2，降低了加热过程。
③对凝聚相形成一层薄薄的玻璃状的或液态的保护层，因此降低了氧气扩散和气相与固相之间的热量和质量传递，抑制了炭氧化过程，降低了含磷阻燃剂受热分解发生如下变化：磷系阻燃剂→磷酸偏→磷酸→聚偏磷酸，聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物，具有强脱水性，在聚合物表合物与空气隔绝。脱出的水气吸收大量的热，使聚合物表面阻燃剂受热分解释放出挥发性磷化物，经质谱分析表明，存氢原子浓度大大降低，表明PO*捕获H*，即PO*+H*=HPO。
磷系阻燃剂单独使用时阻燃效果不佳磷系阻燃剂起阻燃作用在于促使高聚物初期分解时的脱水而碳化。这一脱水碳化步骤必须依赖高聚物本身的含氧基团，对于本身结构具有含氧基团的高聚物。它们的阻燃效果会好些。对于聚丙烯来讲，由于本身的分子结构没有含氧的基团，单独使用磷系阻燃剂时阻燃效果不佳，但是如果与Al(0H)3和Mg(OH)2等复配即可产生协同效应，从而得到良好的阻燃效果。
