膨胀阻燃体系的构成

典型的IFR体系是由以聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）分别为酸源、碳源和气源构成的，‍受热时成炭剂在脱水剂的作用下脱水成炭，‍炭化物在阻燃剂分解的气体作用下形成蓬松多孔的炭层，‍该炭层可以阻止聚合物与热源之间的热传导和氧气的扩散，‍降低聚合物的分解温度，‍还可以防止挥发性可燃组分的扩散，进而起到阻燃的作用。

炭源

成炭剂是指在燃烧过程中能被脱水剂夺走水分而被炭化的物质，‍成炭剂是形成泡沫炭化层物质的基础。成炭剂主要是一些含炭量高的多羟基有机化合物，‍如季戊四醇、山梨醇、淀粉和含有多羟基的有机化合物等。下表列出了各种多羟基化合物的分子式、含炭量及反应率，‍这些多羟基化合物主要用作膨胀型阻燃剂中的成炭剂。尽管它们的分解温度各不相同，‍但在脱水剂的存在下，‍可以在低于聚合物燃烧温度下分解。

酸源

酸源是IFR中最主要的成分，在受热分解后产生酸性催化剂，促使聚合物脱氢成炭，同时酸性粘稠物质覆盖在凝聚相表面可以起到阻止传热和传质的作用。最早使用的是磷酸二铵和磷酸二氢铵，‍但是因为它们有较高的水溶性而逐渐被淘汰。目前使用最多的是聚磷酸铵、磷酸铵镁和硼酸锌。这些物质皆可以受热分解产生磷酸及其衍生物，‍实现酸源的主要功能。

气源

气源是指在受热时分解释放出大量无毒且能抑制火焰蔓延的气体，‍同时发生膨胀形成海绵状泡沫结构的化合物。选择气源的关键是使其分解温度与成炭剂和脱水剂相适应，‍分解温度过低，‍气体在成炭剂成炭前释放起不到作用；分解温度过高，‍产生的气体会把炭层顶起或者吹掉，‍而不能形成具有隔热作用的泡沫炭层。常用的气源有三聚氰胺、双氰胺、聚磷酸铵、硼酸胺、双氰胺甲醛树脂、氯化石蜡等。

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