随着科技的进步，生活水平的提高，高分子材料尤其合成高分子：如塑料、橡胶等在人们生活中的地位越来越重要。但是大多有机高分子材料具有空气中不同程度的易燃的特性，为了实现其在军用、航天、交通、电力及民用等诸多行业的应用，阻燃塑料应时而生。目前比较理想的对塑料阻燃改性方法往往是通过加入阻燃剂或阻燃母料之类的产品提高塑料的防火性能。无机阻燃母粒一般都是在气相或凝聚相发挥阻燃作用, 其阻燃机理可以归纳为以下几个效应。

1. 无机阻燃母粒的冷却效应

某些无机阻燃母粒，如氢氧化铝( ATH) 、氢氧化镁( MH ) 、层状双氢氧化物( LDHs) 等, 在受热时会分解, 这类分解反应会吸收大量的潜热, 由此会降低材料表面的实际温度而使聚合物降解为低分子的速率减慢, 减少可燃物的产生。

2. 无机阻燃母粒的释放效应

多数无机阻燃母粒在燃烧温度下都能释放出H2O、CO2、NH3、N2 等非可燃性气体, 这些气体可同时释放可燃性气体和表面氧气的浓度而使得燃烧不能进行, 起到气相阻燃效果。此外无机阻燃母粒的填充量大, 不挥发, 一定程度下可稀释固相中可燃物质的浓度, 从而提高了制品的阻燃性。

3. 无机阻燃母粒的隔断效应

无机阻燃母粒形成隔离膜的方式有两种: 其一, 利用阻燃母粒的热降解产物促使聚合物表面迅速脱水炭化, 进而形成炭化层, 单质炭不会发生蒸发燃烧和分解燃烧, 因此具有阻燃效果。其二,某些无机阻燃母粒在燃烧温度下会分解生成不挥发的玻璃状物质包覆在聚合物表面, 这种致密的玻璃态保护层也起到了隔离膜的作用。

4. 无机阻燃母粒的抑烟效应

无机阻燃母粒的另一突出功能是抑烟效应, 如ATH、MH 、LDH s 等水合金属化合物的阻燃作用主要发生在固体降解区外层, 对固体降解区和预燃区的作用很小, 这就使得可燃物质的燃烧不受影响, 故产生的烟雾也相对较少。除此之外, 其外层的燃烧所释放的烟雾也会被这些化合物分解所释放的水汽稀释或吸收, 故具有较好的消烟作用; 另外, 某些钼类、铁类、锡类化合物也常作为抑烟剂使用, 钼化合物的抑烟是通过Lew is 酸机理的催化原理, 使聚合物在燃烧时不能通过环化反应生成芳香族环状结构, 而此环状结构化合物是烟的主要组成部分。