
(来源:链塑网)
阻燃性是聚合物用于多种应用所需具备的关键特性之一。由于一些聚合物本身不具备阻燃性,需要添加助剂来帮助它们阻燃。
这篇文章从具体聚合物出发,梳理ABS、尼龙、聚丙烯等常见塑料如何匹配阻燃剂类型和添加方案,并附上可持续趋势与跨领域应用速查表。
01
氢氧化镁(MDH):
高温加工场景的适配方案
氢氧化镁的分解温度约为330°C,比氢氧化铝(ATH)高出约100°C,因此适用于加工温度在200-225°C以上的热塑性塑料与热固性树脂。
具体包括聚丙烯(PP)、聚丙烯共混物、ABS、ABS合金及共混物、含氟聚合物、聚苯醚(PPO)、PPO合金及共混物、聚酰亚胺与脂肪族聚酮。
需要注意:MDH不可用于热塑性聚酯树脂,因其会催化树脂降解。

02
硅系阻燃剂:PC/ABS的适配方案
硅系阻燃剂应用于高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、PP、聚苯乙烯共混物及EVA时,可提升终端产品的阻燃性与极限氧指数(LOI)。
适用于PC及PC/ABS树脂的新型硅系阻燃剂,可在保障材料良好力学性能的同时,实现高阻燃等级。研究表明,硅系阻燃剂与磷系阻燃剂复配用于PC/ABS体系时,可兼顾阻燃效率与力学性能。硅杂化磷氮阻燃剂可满足聚烯烃、尼龙和PC/ABS中的阻燃需求,适用于新能源汽车电子部件、高端电器外壳等场景。
03
各聚合物对应的阻燃剂选择参考
高抗冲聚苯乙烯(HIPS)
溴系阻燃剂是赋予HIPS阻燃性能最具成本效益的材料。传统溴系阻燃剂在达成UL94 V-0级别时,添加量一般仅需10%-15%。
HIPS因其优异的综合性能和低成本而用于许多应用,电气/电子和家电是两个最重要的领域,要求在使用温度不超过80°C的应用中具备阻燃性。
磷系阻燃剂最适用于PPO-HIPS共混物。微胶囊红磷(MRP)与PPO协同使用可有效改善HIPS的阻燃性能。
聚烯烃(PO)
PE、EVA:主要应用于电线电缆(低中压)护套、汽车、建筑领域。ATH与MDH是满足严苛阻燃要求的优选方案。但无机金属氢氧化物需要较高的添加量(通常超过50%)才能有效阻燃,这一添加量会影响材料的机械性能。
PP:处于通用塑料与工程塑料的交界领域,常用于电力电缆、连接器、公共设施座椅、配件外壳及PP纤维。MDH是高要求应用场景的适配方案。溴系阻燃剂是赋予PE、PP阻燃性能最具成本效益的材料。
TPO:主要应用于屋面防水卷材、汽车内饰、软质电缆及热收缩膜。
聚酰胺(PA,尼龙)
为连接器选择合适的溴系阻燃剂至关重要。MDH阻燃剂可使加工商生产不含卤素及磷的阻燃聚酰胺产品。需具备阻燃性能的PA应用场景主要为电气/电子领域的零部件与外壳。
最新技术进展方面,KISUMA™ X氢氧化镁通过独特的合成结构与高纵横比粒子设计,以更低添加量实现高效阻燃,同时提升材料加工性与配方自由度。
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)
为连接器选择合适的溴系阻燃剂,对满足材料规格要求、保障加工性能(如薄壁成型)并控制成本至关重要。溴化体系与氧化锑结合在PBT中表现出优异的UL94 V-0等级,但溴化化合物会降低CTI值。
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)
适配ABS的最优溴系阻燃剂需根据终端应用要求确定。磷系阻燃剂最适用于PC-ABS共混物。
ABS的性能优势源于各组分协同作用:丙烯腈赋予耐化学性与热稳定性,丁二烯提供韧性与冲击强度,苯乙烯保障刚性与加工性。
硬质聚氨酯(PUR)
如需达到预期性能,建议选用反应型溴系阻燃剂;磷系阻燃剂的选择对最终产品性能影响显著。硬质聚氨酯泡沫主要用于建筑保温及制冷领域。
聚氯乙烯(PVC)
可添加MDH或ATH作为阻燃剂,以实现所需性能。PVC本身属于难燃塑料,但增塑剂的加入会导致其易燃性与发烟量显著提升。
04
可持续与环境友好型阻燃剂
可持续阻燃剂由绿色或可生物降解的化学品或废弃物生产。许多创新的生物基阻燃剂产自植酸、蛋白质、甲壳素,以及生物质废弃物(蛋壳、稻壳、牡蛎壳粉等)。其目的是最大限度地减少环境足迹和对人类生活的影响。
为何从传统阻燃剂转向可持续选择?
部分传统阻燃剂存在毒性相关的环境隐患:卤系阻燃剂在受热时会释放有毒气体、卤化物以及烟雾,热量将其分解成二噁英和呋喃衍生物等有毒物质。部分阻燃剂会随材料老化从聚合物基体中析出,污染水、空气及周边环境。含有毒阻燃剂的产品在回收或焚烧时可能污染回收工厂。
部分国家已出台法规限制卤系阻燃剂的生产与使用,强制要求采用绿色环保、生物基及可持续型阻燃剂。
05
各类阻燃剂的核心应用领域速查

汽车行业:溴系用于交通运输领域,磷系用于交通运输领域座椅泡沫软管,ATH用于引擎盖底板模塑座椅卡车前瑞轮胎及内胎,MDH用于汽车领域交通运输领域,三聚氰胺用于汽车领域交通运输领域。
电子行业:溴系用于印刷线路板计算机通信工业控制设备符合UL-94标准的外壳电视机外壳,磷系用于印刷电路板外壳,MDH用于电子元器件外壳,硅系用于电子元器件。
电气领域:溴系用于大型连接器薄壁连接器插座,磷系用于外壳连接器开关,ATH用于电路板绝缘子开关印刷电路板,MDH用于连接器电线,三聚氰胺用于连接器开关外壳电气元件。
电线电缆:溴系用于电线电缆电缆护套,磷系用于电线,ATH用于橡塑绝缘电缆电缆护套,MDH用于电线电缆,三聚氰胺用于电线电缆,硅系用于电线电缆。
管道与软管:溴系用于管道,磷系用于管道软管,ATH用于导管与管道软管,MDH用于管道,三聚氰胺用于管道及软管,硅系用于软管。
建筑行业:溴系用于地板屋面材料木塑复合材料保温泡沫软质聚氨酯泡沫,磷系用于地板屋面材料硬质及软质聚氨酯泡沫,ATH用于建筑层压板台面与水槽浴室面板装饰边镶板墙面材料屋面材料,MDH用于建筑层压板地板墙面材料屋面材料,三聚氰胺用于软质聚氨酯泡沫。
工程领域:溴系用于输送带,磷系用于输送带,ATH用于输送带,MDH用于输送带,三聚氰胺用于输送带工具及设备。
家用领域:溴系用于家具泡沫,磷系用于家居装饰家具面料。
家电领域:磷系用于制冷设备,ATH用于外壳,MDH用于外壳。
纺织与地毯:溴系用于纺织品非织造布地毯背衬绳索纤维涂层织物,磷系用于人造革涂层织物地毯背衬纺织品,ATH用于涂层纺织品及织物地毯非织造布纤维,MDH用于地毯地毯背衬纱线涂层织物,三聚氰胺用于纤维,硅系用于纤维纺织品。
包装领域:溴系用于泡沫部件,ATH用于食品包装,MDH用于纸塑包装。
医疗领域:磷系用于医疗用品。
06
含溴系阻燃剂塑料可持续废弃物管理
实践证明,含溴系阻燃剂的塑料与各类废弃物管理方式(尤其回收与能源回收)均具备良好相容性。部分领先复印机制造商已明确指定使用特定塑料/溴系阻燃剂组合,部分原因在于其在回收过程中表现出优异的稳定性。
目前,部分新型复印机中30%的塑料部件采用含溴系阻燃剂的再生塑料。研究表明,含TBBA(四溴双酚A)阻燃剂的ABS在五次回收加工周期后,仍符合欧盟二噁英法规的限值要求,在可回收性方面表现良好。
瑞典博利登(Boliden)公司开发了一套电气电子废弃物回收工艺,该工艺符合瑞典相关法规,可实现金属回收,同时塑料在冶炼过程中提供部分能量。含溴系阻燃剂的塑料已通过该工艺测试,满足冶炼厂的要求。
总结
阻燃剂选型,核心看三件事:加工温度决定门槛、聚合物类型决定方向、环保要求决定底线。
MDH和ATH适合高温加工场景,但需要高添加量。溴系在HIPS、PBT等体系中成本效益最优。磷系和硅系在PC/ABS、PPO/HIPS合金中各有优势。
选型之前,先确认加工温度、聚合物体系和目标阻燃等级,再对照上面各聚合物的适配方案做判断。















