有機硼系阻燃劑的研究情況

     有機硼阻燃劑的研究相對于無機硼阻燃劑起步較晚一些，不過在1942年時

，美國的Posner就申請了專利，他用硼酸和三乙醇胺的反應產物作為紡織

品的阻燃劑。

     目前，國內對有機硼阻燃劑的研究開展得比較少，林苗等將有機硼和有機

磷阻燃劑復配使用，既可減少磷阻燃劑毒性，又能提高有機硼阻燃劑的耐

水解穩定性。從理論上分析，硼原子具有一個2Pz空軌道，可以接受孤對電

子，同磷配位可以產生協同效應，同時可以改善有機硼阻燃劑容易水解造

成的不耐洗滌的情況。

     有機硼酸酯阻燃劑分子中碳與硼的比對阻燃效果有很大的影響，碳硼比小

于4時，才具有阻燃性，分子中若含有鹵素、氮和磷等雜原子，則這個比例

可略高。分子中含硼量越高，阻燃效果越好。由于有機硼化合物的水洗牢

度是極差的，它們甚至不能承受一次溫和條件下的水洗，解決的最好方法

就是在其分子內部引入氮原子，硼原子可以通過自身的空軌道與之形成分

子內的配位鍵，這樣就可以減慢硼酸酯的水解速度。

      隨著硅化合物在阻燃家族中的越來越受到青睞，可以將硅、硼元素引入同

一分子結構中合成有機硼硅阻燃劑，一方面可以降低硅阻燃劑的價格，另

一方面可以提高硼阻燃劑耐水解穩定性。青島大學化工學院的趙雪等基于

上述的原理，同時根據阻燃劑的協同效應，合成了含有硼、氮、硅元素的4

種有機硼阻燃劑，并且通過實驗發現這幾種阻燃劑的水解穩定性尚好，可

用于織物中的阻燃。

      現在國內唯一比較成熟的有機硼阻燃劑是FR-B，即硼酸三（2,3-二溴）丙

酯，是一種含溴含硼的液體添加型阻燃劑。合成這種有機硼阻燃劑有兩條

路線，第一條路線就是采用2,3-二溴丙醇和三氧化二硼進行酯化脫水反應

制得；第二條路線就是用丙烯醇和硼酸生成三（丙烯基）硼酸酯，然后用

溴加成而制得。我國采用第一條路線生產這種阻燃劑，產品收率已經達到

90%以上。這種阻燃劑不但具有良好的阻燃效果，而且還有抑煙作用，對制

品的物理力學性能影響較小，易于加工成型。它可以在不飽和聚酯、聚氨

酯，酚醛環氧樹脂和棉織物中作為高校阻燃劑。

      另外，含硼化合物是典型的潤滑非活性添加劑，胡澤善等合成了硼及鋅的

油溶性化合物十二烷氧基硼酸鋅，將其用作潤滑油抗磨減摩添加劑，結果

表明所合成的添加劑能明顯提高油的抗磨性能。

       目前，國際上對有機硼阻燃劑的合成也紛紛開始進行了研究。一篇美國專

利中所報道的有機硼阻燃劑中沒有傳統阻燃劑通常包換的氯、溴、磷或氮

元素，它是由包括硅、硼、氧的聚合物構成。近年來，日本的西崎織物染

色公司開發的防火阻燃劑是一種含硼的特殊復合組分的阻燃劑，分別是

NFR-650、650S和110，無毒、無刺激性。將它滲透到纖維素類纖維或化學

纖維坯布中，可明顯提高纖維的著火點，并能延緩火焰的蔓延速度。火災

事故中造成死亡的主要原因，是從燃燒物中產生有毒氣體。但NFR系列可通

過加工附著在纖維上，抑制纖維燃燒時產生的有毒氣體，加工后不會造成

纖維手感和色調的變化。該公司已將此研究成果商品化，經正式結構試驗

證明，具有其他產品所沒有的防火阻燃效果。

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