水合氧化鋁受熱釋放出化學(xué)上結(jié)合的水,吸收燃燒熱量,降低燃燒溫度。在發(fā)揮阻燃作用時,主要是兩個結(jié)晶水起作用,另外,失水產(chǎn)物為活性氧化鋁,能促進(jìn)一些聚合物在燃燒時稠環(huán)炭化,因此具有凝聚相阻燃作用。從該機理可知使用水合氧化鋁作阻燃劑,添加量應(yīng)較大。
鎂元素阻燃劑主要品種為氫氧化鎂,是近幾年來國內(nèi)外正在開發(fā)的一種阻燃劑,它在 340℃左右開始進(jìn)行吸熱分解反應(yīng)生成氧化鎂,在 423℃下失重達(dá)最大值,490℃下分解反應(yīng)終止。從量熱法得知,其反應(yīng)吸收大量熱能 (44.8KJ/mol),生成的水也吸收大量熱能,降低溫度,達(dá)到阻燃。
氫氧化鎂的熱穩(wěn)定性和抑煙能力都比水合氧化鋁好,但由于氫氧化鎂的表面極性大,與有機物相容性差,所以需要經(jīng)過表面處理后才能作為有效的阻燃劑。另外,它的熱分解溫度偏高,適宜熱固性材料等分解溫度較高的聚合物的阻燃。
錫是較早用于纖維素的一種阻燃元素[[71,由于錫化合物處理后的材料不會對環(huán)境產(chǎn)生污染,因而獲得迅速發(fā)展。用于纖維素材料的主要是二價和四價錫的氧化物。錫元素阻燃機理主要是通過改變纖維素?zé)岱纸舛_(dá)到的。糖類中羚基是金屬原子的供電子體,易形成配位化合物,生成的Sn-O-C鍵有利于纖維素的脫水炭化,提高了它的耐熱作用。二價或四價錫的氯化物常用作蛋白質(zhì)的阻燃劑,其阻燃機理也是通過凝聚相起作用,主要途徑是減緩蛋白質(zhì)鏈的分解速度。