抑烟剂

据统计，火灾中发生的死亡事故，有80%是由于烟和有毒气体的窒息造成的。另外，烟使火灾现场的可见度大大降低，延误灭火和抢救生命财产的时机。因此，降低塑料燃烧时生成的烟量和有毒气体量一直是阻燃塑料领域中的重点研究课题之一。

减少烟量的途径有2个，第一个是采用本身生烟量较少的高聚物（通过高聚物结构设计及结构改性实现），第二个是采用化学的或加入抑烟剂（或填料）的方法使塑料的生烟量降低。不过有些常用的塑料，其生烟量虽很高，但由于它们具有一系列的优点而不能被其他生烟量低的材料所取代。因此，第一个减少生烟量途径的应用是相当有限的；而第二个途径中的化学法，也常因为费用较高而难于实际应用。所以，在塑料中添加抑烟剂（或填料）就成了常用的减少塑料生烟量的切实可行措施。当然，在高聚物表面形成具有隔绝作用的多孔炭层也是一种抑烟途径。

各种高聚物燃烧时的生烟量是很不相同的，能解聚成单体的高聚物（如缩醛、PMMA、尼龙6等）可良好燃烧，因而生烟量少；而芳香族高聚物或燃烧时能生成芳香环的高聚物（如PVC）则生烟量多。此外，聚烯烃的生烟量也相对较少。有趣的是，PVC与聚偏二氯乙烯的生烟量差别很大，前者的最大烟密度为后者的7倍，这可能是由于两者的分解机理不同：PVC在脱HCl后形成芳香环，而聚偏二氯乙烯则不是这样。

在此需要特别提出的是，一些经过阻燃处理（即添加有阻燃剂）的高聚物，其生烟量往往增高。例如，通过捕获自由基在气相发挥阻燃作用的阻燃剂（如卤/锑体系）能抑制氧化而促进生烟，而一些有助于氧化的抑烟剂则干扰阻燃，即阻燃剂与抑烟剂的功能常彼此相悖。但某些填料（如Al(OH)₃、Mg(OH)₂等)则同时具有阻燃和抑烟作用，而以一定量的硼酸锌代替卤/锑体系中的Sb₂O₃，也可在降低生烟量的同时不会恶化材料的阻燃性。

从理论上说，在凝聚相阻燃的阻燃剂可由于固相残留物和成炭量的提高而降低可燃物及气相中成烟物的生成量。但是，阻燃剂只能阻止产生热和火焰的化合物被氧化，而一些未被氧化的化合物则仍会逸入气相成烟。一些主要在气相发挥效能的阻燃剂，它们似乎不阻止被阻燃材料的分解，而是抑制引燃及燃烧，因而一些分解产物更有可能逸入气相成烟。

抑烟剂种类主要有下述几类。

(1) 铝化合物。主要在凝聚相中通过交联促进成炭，发挥抑烟作用，90%以上的铝存在于炭层中，未发现形成挥发性的氯氧化铝。可用作抑烟剂的铝化物有三氧化铝、八钼酸铵、八钼酸三聚氰胺、钼酸钙、钼酸锌等。

(2) 铁化合物。铁化合物在凝聚相抑烟，它们既可作为交联剂促进生成稳定的炭层，又可作为氧化催化剂，将聚合物中的碳转化为CO和CO₂。常用的铁化合物抑烟剂有二茂铁、二茂铁-1,1-二羧酸、二茂铁-1,1-二羧酸锌、氧化铁、氢氧化铁、正磷酸铁、草酸铁钾、氧化亚铁、草酸亚铁、金属铁、铁的喹啉络合物、铁的酞菁络合物。

(3) 铜化合物。氧化亚铜、硫氰酸亚铜、铜的酞菁络合物等。

(4) 锌化合物。硼酸锌、锡酸锌等。