Vlamvertragers zijn functionele additieven die vlamvertragende eigenschappen verlenen aan brandbare polymeren. Ze zijn voornamelijk ontworpen voor vlamvertraging in polymeermaterialen. Er zijn verschillende soorten vlamvertragers, onderverdeeld naar toepassingsmethode in additieve vlamvertragers en reactieve vlamvertragers.
Additieve vlamvertragers worden door middel van mechanisch mengen aan polymeren toegevoegd om vlamvertraging te verlenen. Additieve vlamvertragers omvatten hoofdzakelijk organische en anorganische vlamvertragers, gehalogeneerde vlamvertragers (organochloriden en organische bromiden) en niet-gehalogeneerde vlamvertragers. Organische vlamvertragers worden vertegenwoordigd door broom-gebaseerde, fosfor-stikstof-gebaseerde, stikstof-gebaseerde en rode fosforverbindingen, terwijl anorganische vlamvertragers voornamelijk antimoontrioxide, magnesiumhydroxide, aluminiumhydroxide en silicium-gebaseerde vlamvertragende systemen omvatten.
Reactieve vlamvertragers nemen als monomeren deel aan de polymerisatiereactie, waardoor het polymeer zelf wordt doordrenkt met vlamvertragende componenten. Hun voordeel is dat ze minder invloed hebben op de prestaties van het polymeermateriaal en zorgen voor een langdurige vlamvertraging.
Vlamvertragers zijn stoffen die de vlambestendigheid van polymeermaterialen vergroten. Ze worden voornamelijk gebruikt in polymeren zoals kunststoffen, rubber en vezels, waarvan de meeste ontvlambaar zijn. Vooral voor kunststoffen, waarvan de toepassingen in transport, bouw, elektrische apparatuur, luchtvaart en ruimtevaart dringend oplossingen vereisen voor het probleem van vlamvertraging. Het gebruik van vlamvertragers vereist doorgaans de volgende voorwaarden: ze mogen de fysieke eigenschappen van het polymeermateriaal, zoals hittebestendigheid, mechanische sterkte en elektrische eigenschappen, niet verminderen; hun ontledingstemperatuur mag niet te hoog zijn, maar ze mogen niet ontleden bij verwerkingstemperaturen; ze moeten een goede duurzaamheid hebben; goede weerbestendigheid; en ze moeten goedkoop zijn.
Over het algemeen hebben organische vlamvertragers een uitstekende affiniteit. In kunststoffen hebben broomhoudende vlamvertragers een absoluut voordeel in organische vlamvertragersystemen. Hoewel ze veel kritiek krijgen op het gebied van milieukwesties, zijn andere vlamvertragende systemen moeilijk te vervangen.
Van de niet-gehalogeneerde vlamvertragers is rode fosfor een superieure optie, met voordelen zoals een lage dosering, hoge vlamvertragende efficiëntie, weinig rook, lage toxiciteit en brede toepasbaarheid. Rode fosfor kan worden gemengd met anorganische vlamvertragers zoals aluminiumhydroxide en opzwellend grafiet om samengestelde fosfor/magnesium-, fosfor/aluminium- en fosfor/grafiet-niet--gehalogeneerde vlamvertragers te creëren, waardoor de vereiste dosering aanzienlijk wordt verlaagd en zo de verwerkingsprestaties en fysieke en mechanische eigenschappen van plastic producten worden verbeterd. Gewone rode fosfor heeft echter nadelen zoals gemakkelijke oxidatie en vochtopname in de lucht, wat een risico op stofexplosies, transportproblemen en slechte compatibiliteit met polymeren met zich meebrengt, waardoor de toepassing ervan wordt beperkt. Om deze tekortkomingen aan te pakken, is micro-inkapselingstechnologie gebruikt om micro-ingekapselde rode fosfor te creëren.
Micro-ingekapselde rode fosfor overwint de inherente nadelen van rode fosfor, terwijl het een hoog rendement, weinig rook en geen productie van giftige gassen tijdens de verwerking vertoont. De dispergeerbaarheid, fysische en mechanische eigenschappen, thermische stabiliteit en vlamvertragende prestaties zijn allemaal verbeterd.
