膨脹型阻燃劑與鹵系阻燃劑不同，主要是通過凝聚相阻燃發(fā)揮作用的。凝聚相阻燃是指在凝聚相中延緩或中斷燃燒的阻燃作用，重要的是成炭機理。下述幾種情況的阻燃都屬于凝聚相阻燃:

①阻燃劑在固相中延緩或阻止材料的熱分解減少或中斷可燃物的來源。

②阻燃材料燃燒時在其表面生成多孔炭層，此層隔熱隔氧，又可阻止可燃氣進人氣相。膨脹型阻燃劑即按此機理阻燃。

③含大量無機填料的阻燃材料,填料既能稀釋破阻燃的可燃材料，又有較大熱容,既可蓄熱，又可導(dǎo)熱，因而被阻燃材料不易達到熱分解溫度。

④阻燃劑受熱分解吸熱，阻止被阻燃材料溫度升高。工業(yè)上大量使用的氫氧化鋁及氫氧化鎂均屬此類阻燃劑。

膨脹型阻燃系統(tǒng)是以凝聚相阻燃機理發(fā)揮阻燃作用的典型阻燃劑，可在燃燒早期將燃燒中止，其原因是膨脹型阻燃系統(tǒng)在高熱作用下能在波阻燃材料表面形成很厚的膨脹炭層，且后者有很高的阻燃性。

一、膨脹型阻燃劑的組成

產(chǎn)生膨脹作用需要三種主要成分:

①無機酸或能在加熱至100-250℃時產(chǎn)生酸的化合物——酸源，如聚磷酸銨(APP),

②富含碳原子的多羥基化合物，在酸的作用下脫水而作為——碳源，如季戊四醇(PER)，

③受熱釋放出揮發(fā)性產(chǎn)物的膠類或能膠化合物作為——氣源，如三聚氧胺(MCA)。水蒸氣也會產(chǎn)生起泡效應(yīng)。此外，估計胺或酰胺還對形成炭的反應(yīng)起催化作用。

二、膨脹型阻燃劑三組份應(yīng)滿足的條件

①膨脹型阻燃劑中組分的熱穩(wěn)定性必須足夠高，在高聚物的加工溫度(高于200℃)下不致分解。

②高聚物的熱降解過程應(yīng)對膨脹過程無有害影響。一般說來,高聚物熱降解時，會生成相當(dāng)量的揮發(fā)性產(chǎn)物，還有可能形成炭殘留物(與高聚物的結(jié)構(gòu)有關(guān)),這些都會干擾膨脹炭層的形成。

③膨脹型阻燃劑應(yīng)在高聚物表面形成能全部覆蓋的保護炭層。

④ 膨脹型阻燃劑應(yīng)不與填料及其他添加劑如穩(wěn)定劑，發(fā)生不利的相互作用。

三、優(yōu)缺點

1、優(yōu)點：主要還是燃燒時低煙，不釋放有毒有害氣體，另外高效阻燃、無滴落也是其優(yōu)點。

2、缺點：膨脹型阻燃劑與高聚物相容性差，使高聚物的物理機械性能、電性能和絕緣性能下降，尤其是拉伸強度、抗沖擊強度大幅度下降，導(dǎo)致工程上難于應(yīng)用。膨脹型阻燃劑的易吸潮，各組分之間易發(fā)生醇解，導(dǎo)致阻燃高聚物抗水性下降。膨脹型阻燃劑的相對分鐘量低，使材料的熱穩(wěn)定性變差，抗遷移性和相容性差，最終導(dǎo)致阻燃產(chǎn)品的物理機械性能和外觀性能差。