燃燒需要三大要素——可燃物、助燃物(氧氣)和火源。燃燒的過程分為加熱、分解、起火、燃燒和蔓延。如果去掉其中任何一個要素,或者想辦法將燃燒過程控制在加熱和分解的萌芽階段,就可以有效避免火災的發生。在阻止火焰燃燒方面,不同類型的阻燃劑各有各的高招:有的通過吸收熱量阻止可燃物產生可燃氣體;有的在可燃物表面形成密實的覆蓋層,隔絕可燃物與氧氣的接觸;有的則捕捉參與燃燒反應的自由基,達到抑制自由基鏈式反應的目的;還有的是通過產生不燃氣體稀釋氧氣,從而達到減緩燃燒速度的效果。無機阻燃劑Al(OH)3在受熱達200℃后就會分解,放出結晶水,結晶水遇熱蒸發成水蒸氣。這一系列的過程會吸收大量的熱,降低材料表面和火焰區的溫度,減緩熱裂解反應的速度。此外,結晶水產生的水蒸氣也能降低氧氣濃度,進一步抑制火勢的蔓延。磷阻燃劑受熱會變成結構更加穩定的交聯狀固體物質或碳化層,就像一層堅實的鎧甲,把可燃物包裹起來,既能阻止材料進一步熱解,也可阻止材料內部分解出的可燃氣體溢出繼續燃燒。溴阻燃劑的蒸發溫度和高分子材料的分解溫度相同或相近,當高分子材料受熱分解時,溴阻燃劑也會揮發出來,與熱分解產物同時進入到氣相燃燒區。阻燃劑能迅速地捕捉氣相燃燒區中的自由基,抑制自由基鏈式反應,阻止火焰傳播,最終使燃燒反應速度慢下來直至終止。總之,每一種阻燃劑都有自己的獨門秘籍。
而阻燃劑又有一個別稱,那就是難燃劑或者防火劑。是賦予易燃聚合物難燃性的功能性材料,經過阻燃劑加工后的塑料材料,在受到外界火源影響時,能夠有效地阻止或者終止火焰的傳播,從而達到阻燃效果。阻燃劑有多種類型,按使用方法分為添加型阻燃劑和反應型阻燃劑。添加型阻燃劑是通過機械混合方法加入到聚合物中,使聚合物具有阻燃性的,目前添加型阻燃劑主要有有機阻燃劑和無機阻燃劑,鹵系阻燃劑(有機氯化物和有機溴化物)和非鹵。有機是以溴系、磷氮系、氮系和紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑,無機主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁,硅系等阻燃體系。反應型阻燃劑則是作為一種單體參加聚合反應,因此使聚合物本身含有阻燃成分的,其優點是對聚合物材料使用性能影響較小,阻燃性持久。