氮系阻燃剂
本文重点介绍氮基阻燃剂中的三聚氰胺及其衍生物，其中一些可单独使用，或作为膨胀型阻燃剂的主要成分。这些阻燃剂无卤、低烟、耐热耐光、阻燃效率高且成本低。但它们的缺点是，用于阻燃的塑料加工难度大，且在基材中的分散性差。对粒径和粒径分布的要求更为严格，有时还需要添加助剂。除三聚氰胺外，还有三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）、磷酸盐、硼酸盐、胍盐、双氰胺盐等。这些阻燃剂可用于聚酰胺（PA）、聚氨酯（PU）和聚酚醛树脂（PO）等材料。它们也可用于聚酰胺、聚氨酯、聚酚醛树脂、对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）和环氧树脂等材料，并且适用于纺织品、涂料、木材和纸张等行业。
含氮化合物作为阻燃剂的主要用途之一是与含磷阻燃剂复配，以产生磷氮协同效应。含氮化合物与含磷化合物的混合物对纤维素的阻燃效果比单一化合物的阻燃效果总和更高。氮能促进纤维素被磷酸磷酸化，从而有助于膨胀阻燃效果。因此，许多膨胀型阻燃剂的活性成分是磷和氮。
三聚氰胺
三聚氰胺（MA）不易燃，加热时易升华，急剧加热时分解。它之所以是一种优异的阻燃剂，原因如下：
- 在250～450℃发生分解反应，吸收大量热量并放出氨，生成多种缩合物；
- 影响材料熔化行为并加速其烧焦成焦炭的能力。
三聚氰胺价格低廉，无腐蚀性，对皮肤和眼睛无刺激性，也不是致突变剂，缺点是在高温下分解会产生有毒的氰化物。
三聚氰胺是一种广泛使用的阻燃剂，尤其适用于膨胀型阻燃剂以及阻燃聚氨酯和三嗪树脂。三聚氰胺与液体磷酸酯配合使用，广泛用于阻燃聚氨酯泡沫。
三聚氰胺氰尿酸酯
三聚氰胺氰尿酸酯是由三聚氰胺与氰尿酸（简称MCA）反应生成的。它是一种润滑剂和阻燃剂，为白色结晶粉末，无臭无味。在300℃下非常稳定，在350℃左右开始升华，但不分解，其分解温度约为440~450℃。MCA含氮量较高，极易吸湿，高温下脱水成炭，燃烧时产生氮气，稀释了氧气浓度和聚合物分解产生的气体。而且，气体的产生和热对流带走部分热量，从而起到阻燃作用。
MCA 广泛应用于橡胶、尼龙、酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸乳液和其他烯烃树脂。MCA 可用作环氧树脂的阻燃剂，使氧指数从 24% 至 28% 提高至 46% 至 48%，尤其适用于阻燃电气元件和部件。MCA 可添加到醋酸乙烯酯乳液、丙烯酸酯乳液和橡胶乳液中，配制出具有优异涂膜附着力和滑爽性且无着色污染的阻燃涂料。
MCA 是一种三嗪类阻燃剂，具有优异的性能，其使用或与其他阻燃剂混合使用比单独使用三聚氰胺要有效得多。
三聚氰胺膦酸盐
三聚氰胺膦酸盐可由三聚氰胺和单苯基膦酸制备。其缺点是制备难度较大，且为了防止其与聚烯烃共混时起泡，需要进行脱气处理。这种阻燃剂还可能造成颜色污染。它被广泛用作聚烯烃和聚苯乙烯的阻燃剂。
三聚氰胺焦磷酸盐
三聚氰胺焦磷酸盐可由三聚氰胺用磷酸处理，然后在250-270°C下加热生成。用于纤维、纺织品和某些塑料的阻燃剂有很多，但对聚氨酯塑料的阻燃效果并不理想，而三聚氰胺焦磷酸盐可有效地用于聚氨酯塑料的阻燃。其与季戊四醇的反应产物或其与季戊四醇和磷酸的反应产物用于阻燃聚丙烯，也能形成不燃、不滴落的焦化物。
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