阻燃行业《2024年三电产品阻燃产业报告》发布

　　随着现代工业的不断发展，塑料、橡胶、合成纤维等高分子材料得到广泛的应用。然而，这些有机高分子化合物绝大多数都是可燃的，且燃烧时可产生大量致命的有毒气体。为解决这一难题、提高合成材料的抗燃性，最有效的方法是加入阻燃剂。至今，以阻燃为目的阻燃剂研究及材料阻燃技术近年得到长足发展，已成为世界工业体系的重要组成部分之一。全球阻燃剂市场持续繁荣，据统计，2024年全球销售额已达3782亿元，预计至2030年将增至7051亿元。中国作为全球最大的阻燃剂市场，其市场规模在过去几年中增长迅速。

　　中国化学工业协会发布《2024年三电产品阻燃产业报告》，数据显示，三电产品阻燃产业2024年市场总体规模达到340亿元，同比增长4%，见下表。

　　2024年数据来源（行业协会数据、企业调研数据、上市公司年报）

　　2023年数据来源（行业协会数据、企业调研数据、上市公司年报）

　　阻燃剂在提高易燃或可燃物的难燃性、预防材料引燃及抑制火焰蔓延方面发挥着不可或缺的作用，确保合成材料使用的安全性，降低火灾风险。

　　阻燃材料包括有机阻燃材料以及无机阻燃材料，当前的阻燃材料是添加阻燃剂之后的能够实现阻燃效果的材料。一般来讲，阻燃剂种类多样，分有机阻燃以及无机阻燃。有机阻燃剂阻燃效果好，添加剂比较少，应用广泛。无机材料具有无毒、无烟、不挥发以及价格便宜等优点。比较常见的无机阻燃剂有氢氧化铝以及氢氧化镁阻燃剂。无机阻燃剂可以当作助剂添加入塑料或者橡胶当中达到防火的效果。比如在电线、汽车轮胎或者运输袋中，从而切实保障交通安全以及用电安全。此外，可以添加入各种油漆以及涂料中，从而促使材料具备阻燃性能。

　　阻燃剂在建筑业、汽车业、家电业、航天业发挥日益重要的作用，阻燃剂的品种日益增加并且产量快速升，预计在2025年全年的市场总体规模提升9.5%。

　　2025年数据预测的数据来源（行业分析报告、行业指数，及行业协会数据、企业调研数据、上市公司年报的预测数据）

　　含卤素阻燃剂不符合欧美国家的环保标准。无机材料不含卤素，具有良好阻燃效果，而且产生氯化氢，可以进一步阻止发烟。无机阻燃材料无毒、无腐蚀性以及价格便宜。美国、日本等国家的无机阻燃材料消费超过60%，然而，我国的无机阻燃材料渗透率不到10%。

　　卤系阻燃剂产量较大，在燃烧过程中可以释放卤化氢，并且获得自由基，从而阻止传递燃烧链，进而生成活性低的自由基减缓燃烧。卤素阻燃剂一般应用在热塑性材料以及热固性材料中。此类阻燃剂与高分子材料的兼容性较好，在包装、纺织等行业中，卤素阻燃材料应用广泛。但是在环保及无毒的产业要求下，含卤阻燃剂的市场将在部分行业萎缩。

　　无机磷系阻燃剂主要包括磷酸盐、红磷等，应用比较广泛的是红磷，红磷属于较好的阻燃剂，不但具有抑烟、高效的优势，而且具有无毒的特点。然而，在实际应用中，红磷阻燃剂材料容易氧化并且释放有害剧毒气体，此外粉尘容易导致爆炸，在树脂混炼以及模塑加工中存在一定的危险性，因此，无机磷系阻燃材料受到一定使用限制。经过改进的红磷阻燃剂是在其中加入金属氢氧化物，一定程度上解决了高分子材料毒性问题。

　　氮磷系阻燃剂是一种结合了氮元素和磷元素特性的阻燃剂，具有优良的阻燃性能和环保性能，在燃烧过程中能够发挥阻燃作用，通过形成稳定的炭层和不燃性气体来阻止火焰的蔓延。氮磷系阻燃剂的阻燃机理主要包括以下几个方面：

　　气相阻燃：在燃烧过程中，氮磷系阻燃剂能够释放出氮氧化物等不燃性气体，这些气体能够稀释可燃气体，降低燃烧区域的氧气浓度，从而抑制火焰的蔓延。

　　凝聚相阻燃：氮磷系阻燃剂还能够在材料表面形成一层稳定的炭层，这层炭层能够隔绝热量和氧气的传递，从而保护材料不被进一步燃烧。

　　中断热链反应：氮磷系阻燃剂能够捕获燃烧过程中产生的自由基，中断热链反应，从而减缓或终止燃烧过程。

　　氮磷系阻燃剂能够显著提高材料的阻燃性能，降低材料的燃烧速度和热释放速率。与传统的含卤素阻燃剂相比，氮磷系阻燃剂在燃烧过程中不会释放有害气体，对环境和人体健康更加友好。氮磷系阻燃剂适合应用于以下领域：

　　塑料行业：在聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等塑料中添加氮磷系阻燃剂，能显著提高塑料的阻燃性。

　　橡胶行业：在轮胎、输送带、胶管等橡胶制品中添加氮磷系阻燃剂，能够延缓燃烧速度，减少火灾的危害。

　　电池行业：氮磷系阻燃剂可用于电池外壳、电池消防材料、电池包内部材料，电池因过热、穿刺、撞碎引发起火后的阻燃性能较其他材料更强。

　　建筑材料行业：在建筑材料如涂料、隔热材料、石膏板中添加氮磷系阻燃剂，可提高材料的防火等级，增强建筑物的安全性。

　　电子产品行业：在电线电缆、电子元件的塑料外壳等方面应用氮磷系阻燃剂，当发生电气故障引发火灾时，阻燃材料能够阻止火势的蔓延。

　　氢氧化镁是一种添加型的无机阻燃剂，和其他阻燃剂对比，氢氧化镁在原料来源、制备过程以及废物处理方面都具有良好抑烟效果。一般来讲，如果发生火灾，大约80%以上是由于烟气窒息死亡，因此，当前的阻燃剂抑烟比阻燃更为重要。一般氢氧化镁的分解能以及热容量比较高，相对通常的无机阻燃剂，镁系阻燃剂合成的材料可以耐受更高温度，不但可以提高挤塑速度，而且可以大大缩减模塑实践。此外，有效提高阻燃效率。同时，氢氧化镁和其他相关阻燃剂具有良好复合能力，氢氧化镁阻燃剂在塑胶以及橡胶行业得到十分广泛的应用，未来市场潜力很大，不过相对其他阻燃剂价格更高。

　　一般来讲，氢氧化铝是早期的无机阻燃剂，并且也是应用量很大的一种，当前氢氧化铝占无机阻燃剂总量80%以上，被广泛应用在弹性体、橡胶、涂料以及塑料制品当中，具有消烟、阻燃、填充功能，并且可以和其他物质协同作用，价格低廉，不挥发以及无毒无腐蚀性，氢氧化铝阻燃原理是在聚合物当中加入氢氧化铝。从而降低聚合物的浓度。当温度达到250℃的时候就开始吸热以及脱水，从而可以抑制聚合物温度上升。氢氧化铝阻燃材料燃烧的过程中可以生成水蒸气对可燃气体以及氧气进行稀释，从而阻止燃烧继续。不过，氢氧化铝阻燃材料也存在一定缺陷，比如氢氧化铝阻燃效果是随着添加剂增加而强化，但如果填充过多就会降低产品的强度。此外，氢氧化铝吸热量虽然大，但是分解温度低，只能适用在加工温度低的聚合物上。

　　卤素阻燃材料阻燃效率高以及用量少，不过卤素阻燃剂的缺点是会产生具有腐蚀性以及毒性的气体，从而导致电路短路或者其他金属物件腐蚀。此外，造成大气污染，对于人体呼吸道产生严重影响。最近几年，英国、挪威、澳大利亚已经颁布一系列法令，对某些塑料制品进行燃烧毒性试验，因此，开发无卤阻燃剂逐渐成为世界趋势。无机阻燃剂来源比较丰富并且价格较低，不过其阻燃效果差以及添加剂过多。红磷阻燃剂效率高、用量少，在很多行业得到十分广泛的应用，不过红磷阻燃剂稳定性需要进一步加强，红磷具有容易爆炸以及容易着色的弱点。膨胀型阻燃剂在燃烧过程中发烟量较少并且没有有毒气体释放，因此，应当加强对膨胀型阻燃剂研究力度。我国北京理工大学、中国科技大学、安徽化学研究院以及上海消防大学对膨胀型阻燃剂加强研究，有望开发新型产品投入市场使用。

　　根据相关统计表明，火灾中死亡原因大多是由于燃烧中物品所释放的有毒气体导致，研究新型的阻燃剂，降低材料燃烧的有毒气体以及烟量，是当前阻燃领域重点研究课题。当前主要采取的抑烟剂主要包括过渡金属氧化物、金属氧化物、镁－锌复合物、氧化锡、二茂铁、氧化铜等等，主要产品是硼酸锌系列，钼酸盐系列等。其中，部分无机填料同时具有阻燃以及抑烟效果。此外，膨胀型阻燃剂多孔碳层也具有抑烟以及阻燃作用。通过研究新型阻燃剂，从而提高材料的抗高温能力以及防火性，一方面减轻有害气体对于人体呼吸道的危害，另一方面抑制火势蔓延避免造成更大损失。