Chất chống cháy là chất phụ gia chức năng mang lại đặc tính chống cháy-cho polyme dễ cháy. Chúng được thiết kế chủ yếu để chống cháy trong vật liệu polymer. Có nhiều loại chất chống cháy khác nhau, được phân loại theo phương pháp ứng dụng thành chất chống cháy phụ gia và chất chống cháy phản ứng.
Chất chống cháy phụ gia được thêm vào polyme thông qua quá trình trộn cơ học để mang lại khả năng chống cháy. Chất chống cháy phụ gia chủ yếu bao gồm chất chống cháy hữu cơ và vô cơ, chất chống cháy halogen hóa (organochloride và bromua hữu cơ) và chất chống cháy không{1} halogen hóa. Chất chống cháy hữu cơ được thể hiện bằng các hợp chất gốc brom-, gốc phốt pho-nitơ-, gốc nitơ- và phốt pho đỏ, trong khi chất chống cháy vô cơ chủ yếu bao gồm các hệ thống chống cháy gốc antimon trioxide, magie hydroxit, nhôm hydroxit và silicon-.
Chất chống cháy phản ứng tham gia vào phản ứng trùng hợp dưới dạng monome, do đó thấm vào chính polyme các thành phần chống cháy{0}}. Ưu điểm của chúng là ít tác động đến hiệu suất của vật liệu polyme và mang lại khả năng chống cháy lâu dài-.
Chất chống cháy là chất làm tăng khả năng chống cháy của vật liệu polymer, chủ yếu được sử dụng trong các loại polyme như nhựa, cao su và sợi, hầu hết đều dễ cháy. Đặc biệt đối với nhựa, những ứng dụng trong giao thông vận tải, xây dựng, thiết bị điện, hàng không và vũ trụ đòi hỏi khẩn cấp các giải pháp cho vấn đề chống cháy. Việc sử dụng chất chống cháy thường yêu cầu các điều kiện sau: chúng không được làm giảm các tính chất vật lý của vật liệu polymer, chẳng hạn như khả năng chịu nhiệt, độ bền cơ học và tính chất điện; nhiệt độ phân hủy của chúng không được quá cao, nhưng chúng không được phân hủy ở nhiệt độ xử lý; chúng phải có độ bền tốt; khả năng chống chịu thời tiết tốt; và chúng phải rẻ tiền.
Nói chung, chất chống cháy hữu cơ có ái lực tuyệt vời. Trong nhựa, chất chống cháy brôm có lợi thế tuyệt đối trong các hệ thống chống cháy hữu cơ. Mặc dù phải đối mặt với nhiều chỉ trích liên quan đến vấn đề môi trường nhưng các hệ thống chống cháy khác rất khó thay thế chúng.
Trong số-các chất chống cháy không chứa halogen, phốt pho đỏ là một lựa chọn ưu việt, có các ưu điểm như liều lượng thấp, hiệu quả chống cháy cao, ít khói, độc tính thấp và khả năng ứng dụng rộng rãi. Phốt pho đỏ có thể được kết hợp với các chất chống cháy vô cơ như nhôm hydroxit và than chì bốc cháy để tạo ra hỗn hợp phốt pho/magiê, phốt pho/nhôm và chất chống cháy halogen hóa không chứa photpho/graphit-, làm giảm đáng kể liều lượng cần thiết và do đó cải thiện hiệu suất xử lý cũng như các tính chất cơ lý của sản phẩm nhựa. Tuy nhiên, phốt pho đỏ thông thường có nhược điểm như dễ bị oxy hóa và hấp thụ độ ẩm trong không khí, có nguy cơ nổ bụi, khó vận chuyển và khả năng tương thích kém với polyme, hạn chế ứng dụng của nó. Để giải quyết những thiếu sót này, công nghệ vi bao đã được sử dụng để tạo ra phốt pho đỏ vi bao.
Phốt pho đỏ vi nang khắc phục những nhược điểm cố hữu của phốt pho đỏ đồng thời cho hiệu suất cao, ít khói và không tạo ra khí độc trong quá trình chế biến. Khả năng phân tán, tính chất vật lý và cơ học, độ ổn định nhiệt và hiệu suất chống cháy của nó đều được cải thiện.
