有机硅阻燃剂是一类以有机硅为核心结构的高效、低毒、环境友好型阻燃材料,凭借独特的化学结构和阻燃机制,在塑料、橡胶、涂料、纺织品等多个领域广泛应用,尤其适配对阻燃性能和环保要求较高的场景。

有机硅阻燃剂是分子中含有Si-O 键、Si-C 键(部分含阻燃元素如 P、N、Br 等)的有机硅化合物,通过物理或化学作用融入基材(如塑料、橡胶)在高温或燃烧条件下抑制基材燃烧、延缓火势蔓延,同时减少烟雾和有毒气体释放。
其核心特征是 “阻燃 + 低危害”,区别于传统卤素阻燃剂(易释放有毒气体)和无机阻燃剂(添加量大、影响基材性能)。
有机硅阻燃剂的阻燃过程并非单一作用,而是 “凝聚相阻燃” 与 “气相阻燃” 协同进行,其中以凝聚相阻燃为核心,具体机制如下:
凝聚相阻燃(核心)
高温下,有机硅阻燃剂会在基材表面快速形成一层致密、柔韧的硅氧烷(SiO₂)陶瓷化涂层:
这层涂层具有优异的耐高温性(SiO₂熔点约 1723℃),能像 “屏障” 一样隔绝基材与氧气、热量的接触,阻止基材持续燃烧;
同时防止基材燃烧产生的可燃小分子挥发到气相中,从源头切断燃烧链。
气相阻燃(辅助)
部分含 P、N 等元素的有机硅阻燃剂,高温下会分解产生少量惰性气体(如 CO₂、N₂)或捕捉自由基的物质:
惰性气体可稀释空气中的氧气和可燃气体浓度,降低燃烧剧烈程度;
自由基捕捉剂(如含 P 的活性基团)能终止燃烧反应中产生的 “自由基链式反应”,延缓火势蔓延。
抑烟与抑毒
硅氧烷涂层能包裹燃烧产生的炭粒和有毒气体(如 CO、卤素气体),减少烟雾释放量和有毒气体浓度,降低火灾中的二次危害(如烟雾窒息、毒气中毒)。