新型高分子材料阻燃剂的研究进展

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高分子材料的阻燃技术探讨

高分子材料的阻燃技术探讨范春晖摘㊀要:高分子材料的价格低廉且性能优异ꎬ因而被广泛应用在生产生活中ꎬ但因为多数的高分子材料有着热值高㊁易燃㊁燃烧后产生有毒气体的特点ꎬ导致极易对人体健康和生命安全造成威胁ꎬ提升高分子材料的阻燃性能尤为关键ꎮ文章重点从ＣＮＴ(碳纳米管)材料阻燃技术㊁微胶囊技术㊁膨胀阻燃技术㊁化学反应阻燃技术四个方面来分析论述高分子材料的阻燃技术ꎮ关键词:高分子材料ꎻ阻燃技术ꎻ膨胀阻燃技术㊀㊀高分子材料属于一种聚合物材料ꎬ其燃烧过程是一个较为复杂的热氧化反应ꎬ当聚合物质与空气中的氧气发生反应后ꎬ可燃物质的浓度与温度会在短时间内扩散ꎬ继而引发大型火灾ꎮ基于此ꎬ高分子材料的阻燃问题一直被高度重视ꎬ旨在研发出新型的阻燃材料技术ꎮ就当前阶段高分子材料阻燃技术的研究进展来看ꎬ在长期的研究过程中ꎬ已经掌握了较多的实用性技术ꎬ如微胶囊技术㊁膨胀阻燃技术等ꎬ均具有良好的应用效果ꎬ可以很好地保障高分子材料的使用安全性ꎮ文章重点对ＣＮＴ(碳纳米管)材料阻燃技术㊁微胶囊技术㊁膨胀阻燃技术㊁化学反应阻燃这四种技术作一分析探讨ꎬ现作如下的论述ꎮ一㊁ＣＮＴ材料阻燃技术的应用纳米技术在高分子材料中的应用十分广泛ꎬ为高分子材料阻燃带来了新的技术突破ꎬ比如ＰＳ/ＯＭＭＴ纳米复合阻燃技术便是在纳米基础上所研发出的一种新型技术ꎮ长期的实践研究发现ꎬ将纳米结构加入至高分子材料时ꎬ会使高分子材料的内部结构发生较大的变化ꎬ可以很好地提升阻燃性能ꎮ就目前应用于纳米添加剂的材料来看ꎬ最为普遍的是石墨㊁层状硅酸盐㊁碳纳米管ꎮ以其中的碳纳米管为例ꎬ其是一种由碳原子二维六方晶格组成的纳米材料ꎬ是碳的同素异形体之一ꎮ因为碳纳米管特殊的纳米结构和原子间键合强度ꎬ让其有着良好的化学稳定性能和高导电性能ꎬ应用范围较为广泛ꎮ有研究发现ꎬ若是可以在高分子材料中添加ＰＳ和ＯＭＭＴꎬ并将这两种元素制作成ＰＳ/ＯＭＭＴꎬ则可以很好的提升高分子材料的阻燃性能ꎬ尤其是ＰＳ在燃烧过程中的放热率可以快速下降ꎬ能够有效避免热反馈现象的发生ꎬ这对于控制火焰燃烧与扩散均有十分重要的意义ꎮ目前来看ꎬＣＮＴ材料阻燃技术在多个行业中均有良好的应用效果ꎬ尤其是在汽车制造行业的应用更为普遍ꎬ值得推广应用ꎮ二㊁微胶囊技术的应用微胶囊技术属于一种重要的高分子材料阻燃技术ꎬ其是依托于单壁碳纳米管相关结构成分所得出的结果ꎬ微粒囊式的阻燃剂在当前有着十分广泛的应用ꎮ目前来看ꎬ微粒囊阻燃主要是将阻燃剂放置到胶囊中ꎬ这种胶囊往往都是以纳米为单位ꎬ材料则以两种为主ꎬ即人工高分子材料和天然高分子材料ꎮ人工高分子材料的代表是聚苯乙烯和聚酯ꎬ天然高分子材料的代表是纤维素和蛋白质这两种ꎮ当高分子材料在使用过程中发生燃烧现象后ꎬ胶囊中的阻燃剂可以在高温状态下溢出ꎬ继而阻止燃烧反应ꎮ需要注意的一点是ꎬ微胶囊技术涉及较多的专业知识ꎬ其中很多的细节性因素会直接影响和决定阻燃效果ꎬ比如胶囊壁的厚度㊁体积和阻燃剂的量ꎮ因此ꎮ在实际制备微胶囊时要对诸多因素均加以考量ꎬ严格控制制备过程中的细节因素ꎬ以此确保微胶囊技术可以发挥最佳的阻燃效果ꎮ三㊁膨胀阻燃技术的应用膨胀阻燃技术在高分子材料阻燃中的应用较为广泛ꎬ对降低火灾悲剧发生风险有十分关键的意义ꎮ就膨胀阻燃技术的原理来说ꎬ当发泡剂和炭化剂等高分子材料处于受热状态时ꎬ会在自身表面快速形成一层炭层ꎬ这一炭层可有效隔离高温和熔化ꎮ随着近年来膨胀阻燃技术的发展ꎬ其在建筑行业中的应用越来越广泛ꎬ可以与建筑装修中的装饰材料㊁涂料及电缆防护线等融合起来ꎬ对控制高分子材料燃烧和降低火灾影响力有重要的意义ꎮ四㊁化学反应阻燃技术的应用化学反应阻燃技术是指通过特殊物质的化学反应来改变高分子材料的分子链结构ꎬ可确保分子链结构中含有阻燃因素ꎬ能够最大限度降低高分子燃烧风险ꎮ目前来看ꎬ化学反应阻燃技术最为常用的技术种类是辐射交联ꎬ这一技术可以通过射线来对高分子材料形成辐射作用ꎬ继而实现改变高分子材料分子链的目的ꎬ应用效果十分显著ꎮ在近年来的发展中ꎬ化学反应阻燃技术的实用性得到了很大程度的提升ꎬ除交联方式之外ꎬ还可以通过共聚技术和接枝技术来加以应用ꎮ一旦发生火灾后ꎬ高分子材料可以在化学反应作用下形成起防护作用的炭层ꎬ将整个材料由内而外地包裹起来ꎬ可确保高分子材料不被继续燃烧ꎮ在长期的实践应用中发现ꎬ化学反应阻燃技术的应用较为方便ꎬ在多种环境下均可以有效使用ꎬ且可以降低对周围环境的污染与破坏ꎬ这让其应用范围日益广泛ꎮ五㊁结语高分子材料的阻燃技术可以很好的抵御火灾隐患ꎬ目前所使用的ＣＮＴ材料阻燃技术㊁微胶囊技术㊁膨胀阻燃技术㊁化学反应阻燃技术均有良好的应用效果ꎬ值得进一步推广和应用ꎮ为进一步发挥相关阻燃技术的优势ꎬ后续要进一步加大研究力度ꎬ掌握更多有关于高分子材料的阻燃技术ꎬ以此更好的抵御火灾隐患ꎬ保障人民群众的生命财产安全ꎮ参考文献:[１]林修煌ꎬ李治农ꎬ陈明锋ꎬ等.含磷聚硅氮烷聚合物的制备及热稳定性能与阻燃应用[Ｊ].高分子材料科学与工程ꎬ２０１９ꎬ３６(９):５４－５８.[２]张元ꎬ黄秋洁.低烟无卤阻燃电缆料的研究现状分析[Ｊ].广州化工ꎬ２０１９ꎬ４８(１９):２７－２８.[３]魏平.高分子材料阻燃技术运用与发展探究[Ｊ].化工管理ꎬ２０１８ꎬ５７６(３３):１１６－１１７.作者简介:范春晖ꎬ扬州天启新材料股份有限公司ꎮ８５１。

建筑用高分子保温材料阻燃剂的研究

明显落后于西方国家。目前国内阻燃产品主要以
要求。目前，国内对于建筑产企业也越来越多，
阻燃剂的发展已经由传统的卤系向微胶囊、纳米化等高端技术发展。
ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｓｅｖｅｒａｌｌｆａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｃｏｍｍｏｎｕｓｅｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｌｓｏｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｌｆａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔａｎｄａｄｖａｎｃｅｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔ；ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ；ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌ
面开展，节能工程的日益规范，使得性能优良的各种高分子保温材料的应用越来越广泛：另一方面由于外墙外保温材料引起的火灾事故频发 …，
许多事故的起因都是由易燃的高分子材料引起的，因此外墙外保温的防火性能研究越来越受到重视。
新型建材
建筑用高分子保温材料阻燃剂的研究
Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｌａｆｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｓｉｎｐｏｌｙｍｅｒｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓ

高分子材料的热稳定性与阻燃性能研究

高分子材料的热稳定性与阻燃性能研究高分子材料一直是工业发展中不可或缺的材料之一。

它们以其良好的加工性能和丰富的性能特点，在各个领域得到广泛应用。

然而，由于高分子材料在高温和火灾条件下的性能表现不佳，阻碍了它们在一些关键领域的应用。

因此，研究高分子材料的热稳定性和阻燃性能就显得尤为重要。

首先，热稳定性是高分子材料在高温环境下性能稳定的能力。

在高温下，高分子材料很容易发生降解、氧化、老化等反应，导致性能下降甚至失效。

因此，研发具有良好热稳定性的高分子材料对提高材料的耐用性和可靠性至关重要。

在研究高分子材料的热稳定性时，人们一直致力于寻找适合的稳定剂。

通常，稳定剂可以通过两种方式提供热稳定性。

首先，稳定剂可以作为自由基的捕获剂，阻止高分子材料在高温下发生自由基反应。

其次，稳定剂还可以通过抑制高分子材料中的氧化反应或粘接反应来提高其热稳定性。

随着科学技术的不断发展，一些新型的稳定剂逐渐被发现和应用，例如有机锡化合物、富勒烯及其衍生物等。

这些稳定剂在增强高分子材料的热稳定性方面表现出良好的应用前景。

与此同时，高分子材料的阻燃性能也是研究的焦点之一。

高分子材料在遭遇火灾时，容易燃烧并释放有毒气体和大量热量，给人身和环境带来极大的危害。

因此，提高高分子材料的阻燃性能具有重要意义。

阻燃材料的研究可以分为三个方向：阻止火焰的形成、减缓火焰的蔓延和降低火焰的热释放。

研究者们通过调整高分子材料的结构和添加阻燃剂来提高其阻燃性能。

常用的阻燃剂包括无机阻燃剂和有机阻燃剂。

无机阻燃剂通常在高温下，通过吸热分解形成非燃性产物，从而降低火焰的温度和热释放速率。

而有机阻燃剂则通过抑制高分子材料燃烧的化学反应链或在高温下分解，生成难燃气体来达到阻燃的目的。

但是，目前绝大部分阻燃剂都存在着对环境的毒性和难降解性等问题，因此研发环境友好型的阻燃剂已成为当下的研究热点。

热稳定性和阻燃性能往往是密不可分的。

在提高高分子材料的阻燃性能时，研究人员通常也要考虑其热稳定性。

含磷高分子阻燃剂的研究进展

６
塑料助剂
２０１５年第２期（总第１１０期）
含磷高分子阻燃剂的研究进展
廖逢辉王通文王新龙
（南京理工大学化工学院，南京，２１００９４）
摘要
含磷高分子阻燃剂是一种无卤、无毒、低烟、阻燃性持久的阻燃剂，因其阻燃效果较佳被大
高分子材料在日常生活中已经被人们广泛应
用，但是大多数高分子材料具有较高的易燃性，其导致的火灾事故造成的损失较大，因此高分子材
化合物受到越来越多研究人员的重视，其中双螺
环含磷阻燃剂主要是由季戊四醇及含磷化合物反应制备得到，因其分子中含有大量碳原子且磷含
量用于聚合物的阻燃改性中。本文综述了近年来国内外含磷高分子阻燃剂分子结构与性能及其研究进展，并对其未来的发展方向进行了展望。关键词含磷高分子阻燃剂分子结构性能
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２— ６２９４．２０１５．０２．００２
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｍｉｎｇ，２１００９４）
ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＰｏｌｙｍｅｒＦｌａｍｅＲｅｔａｒｄａｎｔＣｏｎｔａｉｎｉｎｇ－ＰｈｏｓｎｇｈｕｉＷａｎｇＴｏｎｇｗｅｎＷａｎｇＸｉｎｌｏｎｇ

溴代聚苯乙烯阻燃剂制备方法研究进展

溴代聚苯乙烯阻燃剂制备方法研究进展聚合物最有效的阻燃添加剂之一是卤系化合物。

小分子溴系阻燃剂因易析出、易迁移、热稳定性差等缺点给环境造成危害,而高分子型溴系阻燃剂因具有独特的热稳定性和不喷霜、不迁移等优点,深受用户青睐,成为人们研究开发的重点之一。

就今后几年来看,一些高效和低毒的现售溴系阻燃剂、能与高聚物接枝和作为反应中间体的溴系阻燃剂、适用于工程塑料和能满足某些特殊要求(如耐高温、抗紫外、难迁移)的高分子量溴系阻燃剂将会得到重视和发展。

溴代聚苯乙烯(ＢＰＳ)作为添加型高分子阻燃剂,具有良好的阻燃效果和热稳定性,可在315℃下长期使用,是ＰＥＴ、ＡＢＳ、尼龙等热塑性工程树脂加工的理想阻燃剂;溴代聚苯乙烯燃烧时不释放二口恶英等致癌物,是多溴二苯醚(ＰＢＤＰＯ)类阻燃剂的代用品。

目前,世界各国都在积极研究具有高热稳定性且价格性能比低的溴代聚苯乙烯的生产方法。

溴代聚苯乙烯的热稳定性与溴代聚苯乙烯中α-烷基溴(或氯)化物的含量有关,其含量越高溴代聚苯乙烯的热稳定性越低。

为了达到较好的价格性能比,以聚苯乙烯为原料进行溴代反应的研究,主要集中在改变苯环溴代的催化剂、溴代反应所用溶剂、合成反应温度、溴化试剂等方面,以期得到高热稳定性的产品。

本文作者对溴代聚苯乙烯的生产方法进行比较,并介绍一种新的高热稳定性溴代聚苯乙烯的制备方法。

1聚苯乙烯苯环溴代法聚苯乙烯苯环溴代法是目前报道的有关制备溴代聚苯乙烯普遍采用的方法,Ｆｅｒｒｏ公司采用该方法生产三个牌号的溴代聚苯乙烯。

其中Ｐｙｒｏｃｈｅｃｋ60ＰＢ、Ｐｙｒｏｃｈｅｃｋ68ＰＢ为高分子量ＢＰＳ,ＰｙｒｏｃｈｅｃｋＬＭ为低分子量ＢＰＳ[1],它们的生产工艺相同,{TodayHot}但所采用的聚苯乙烯原料的分子量有所差别。

一般的聚苯乙烯苯环溴代反应有溶剂法和非溶剂法两种。

溶剂法是将聚苯乙烯配制成溶液,再与溴反应,由于是均相体系,反应易于控制,溴损耗量少,所得产品质量也好。

高分子化学论文

高分子材料阻燃技术的研究摘要:本文从高分子材料的阻燃机理入手，阐述了高分子材料阻燃剂的分类，研究了高分子材料阻燃技术的进展情况。

关键词:高分子材料；阻燃机理；阻燃剂；进展前言高分子材料因其性能优异、价格低廉而被广泛地应用于各类建筑和人民生活的各个领域，但是大多数高分子材料属于易燃、可燃材料，在燃烧时热释放速率大，热值高，火焰传播速度快，不易熄灭，有时还产生浓烟和有毒气体，对人们生命安全和环境造成巨大的危害。

因此，如何提高高分子材料的阻燃性，已经成为当前消防工作一个急需解决的问题。

1高分子材料的燃烧及阻燃机理高分子材料在空气中受热时，会分解生成挥发性可燃物，当可燃物浓度和体系温度足够高时，即可燃烧。

所以高分子材料的燃烧可分为热氧降解和燃烧两个过程，涉及传热、高分子材料在凝聚相的热氧降解、分解产物在固相及气相中的扩散、与空气混合形成氧化反应场及气相中的链式燃烧反应等一系列环节。

当高分子材料受热的热源热量能够使高分子材料分解，且分解产生的可燃物达到一定浓度，同时体系被加热到点燃温度后，燃烧才能发生。

而己被点燃的高分子材料在点燃源稳定后能否继续燃烧则取决于燃烧过程的热量平衡。

当供给燃烧产生的热量等于或大于燃烧过程各阶段所需的总热量时，高分子材料燃烧才能继续，否则将中止或熄灭。

从高分子材料的燃烧机理可看出，阻燃作用的本质是通过减缓或阻止其中一个或几个要素实现的。

其中包括六个方面:提高材料热稳定性、捕捉游离基、形成非可燃性保护膜、吸收热量、形成重质气体隔离层、稀释氧气和可燃性气体。

目前常采用的阻燃剂行为主要是通过冷却、稀释、形成隔离膜的物理途径和终止自由基的化学途径来实现。

一般阻燃机理分为气相阻燃机理、凝聚相阻燃机理和中断热交换阻燃机理。

燃烧和阻燃都是十分复杂的过程，涉及很多影响和制约因素，将一种阻燃体系的阻燃机理严格划分为某一种是很难的，一种阻燃体系往往是几种阻燃机理同时起作用。

2高分子材料阻燃剂的分类阻燃剂是用于提高材料抗燃性，即阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。

浅谈高分子材料阻燃技术

根据高分子材料燃烧的特点，可以采用各种不同方式阻断其燃烧过程的进行，从而达到阻燃的目的。

随着高分子材料的迅速发展，对于阻燃技术、阻燃机理的研究也日益广泛深入。

在气相阻燃、凝聚相阻燃和中断热交换阻燃机理方面，人们做了各种阻燃技术的研究探讨。

近年来，如复合阻燃、协效阻燃、大分子阻燃等阻燃技术得到一定程度的发展。

1 复合阻燃技术1.1 层状双氢氧化物(LDH)层状双金属氢氧化物(LDHs)为层状无机纳米材料，与氢氧化铝(Al(OH)3,亦称水合氧化铝，ATH)和氢氧化镁(Mg(OH)2,亦称水合氧化镁，MH)具有相似的组成和结构，兼具两者的优点，且其本身不含有任何有毒物质，因此是一种理想的阻燃和抑烟型绿色阻燃剂。

LDHs的阻燃机理为LDH在燃烧过程中可以分解成CO2、H2O、金属氧化物等。

一方面，CO2和H2O可以稀释可燃气体和O2,降低燃烧时的温度；另一方面，金属氧化物有利于炭层的形成，起到隔绝O2和热量的作用，进一步降低基材的降解速率[1]。

LDHs在阻燃领域具有较好的应用前景。

1.2 纳米金属有机框架材料(MOFs)MOFs是由有机配体与金属离子或团簇通过自组装的方式形成的具有网状结构的有机-无机杂化多孔材料,其结构见图1。

MOFs的设计具有灵活性，结构具有可调性。

不论是针对有机配体还是金属配位物，只要经过合理的改性设计都可获得具有某种特定性能的MOFs, 这预示着MOFs具有广阔的应用前景。

图1复合材料中加入MOFs能显著提高热稳定性和阻燃性。

在MOFs质量分数仅为2%的情况下，复合材料的热释放速率峰值(PHRR)分别降低超过14%和28%,因此MOFs可用作填料来改善聚合物的阻燃性能。

MOFs还会抑制燃烧过程中毒性CO和苯乙烯低聚物的释放，这意味着气相降解产物的毒性将降低[2]。

1.3 石墨烯(GNS)GNS是一种单层碳原子组成的二维纳米片层材料，图2为GNS及氧化石墨烯(GO)的结构示意图。

阻燃剂研究与应用进展及问题思考

阻燃剂研究与应用进展及问题思考一、本文概述阻燃剂作为一种重要的化学助剂，广泛应用于各类材料中以提高它们的阻燃性能，对于保障人们的生命财产安全具有极其重要的意义。

随着科技的发展和环保要求的提高，阻燃剂的研究与应用面临着越来越多的挑战和机遇。

本文旨在对阻燃剂的研究与应用进展进行系统的综述，分析当前阻燃剂发展中存在的问题，并提出相应的思考和建议。

文章首先回顾了阻燃剂的发展历程，然后重点介绍了阻燃剂的分类、阻燃机理、研究方法及其在各个领域的应用情况。

在此基础上，文章进一步探讨了阻燃剂在应用过程中存在的问题，如环境污染、阻燃性能与材料性能的平衡、阻燃剂的耐久性等，以期为未来阻燃剂的研究与应用提供有益的参考和启示。

二、阻燃剂的研究进展阻燃剂的研究在近年来取得了显著的进展，这主要得益于新材料技术的发展和对火灾安全问题的持续关注。

阻燃剂的研究领域广泛，涵盖了无机阻燃剂、有机阻燃剂以及纳米阻燃剂等多个方面。

无机阻燃剂以其良好的热稳定性和无毒无害的特性受到广泛关注。

其中，金属氧化物、氢氧化物等无机阻燃剂在聚合物材料中的应用已经得到了深入研究。

它们通过吸收热量、释放水蒸气等方式，起到阻燃作用。

无机阻燃剂与其他阻燃剂的复合使用，进一步提高了阻燃效果和材料的综合性能。

有机阻燃剂方面，磷系阻燃剂和卤系阻燃剂是研究热点。

磷系阻燃剂主要通过在燃烧过程中形成磷酸或偏磷酸等玻璃状物质，覆盖在材料表面，隔绝氧气和热量，从而达到阻燃效果。

卤系阻燃剂则通过在高温下释放卤化氢等自由基抑制剂，中断燃烧链反应。

然而，卤系阻燃剂在使用中可能会产生有毒气体，因此在环保要求日益严格的今天，其应用受到了一定限制。

纳米阻燃剂是阻燃剂领域的新兴研究方向。

纳米材料具有独特的物理化学性质，如大比表面积、高活性等，使得纳米阻燃剂在阻燃性能方面表现出优异的效果。

例如，纳米金属氧化物、纳米碳材料等，在聚合物中添加少量即可显著提高阻燃性能。

然而，纳米阻燃剂的制备成本高、分散性差等问题，限制了其在实际应用中的推广。

国内外无卤阻燃剂的研究进展

领域争论的焦点。有资料显示，２０在０１
年欧洲电子电气行业所用的４０ｔ５ｋ阻燃
塑料中，２４ｔ占５％）无卤的，有６ｋ（９是只
燃性能、与聚烯烃相容性和加工性能会得到改善，很可能从根本上解决其高填充量给聚烯烃材料的力学性能带来的严重破坏。瞿保钧等已成功地用一种简单的方法可控合成了针状或者片状的纳米氢氧化镁，并且已从实验室合成扩大到中试生产㈣。形貌研究表明，制备的针状氢氧化镁的长轴约为１０ｍ，短轴０ｎ约为ｌｎ薄片状氢氧化镁的长宽均小Ｏｍ；
年，士科学家发现多溴二苯醚及其瑞，阻燃的高聚物的热裂解和燃烧产物中含有致癌物四溴代双苯并二嗯烷（ＢＰ— Ｄ）多溴代苯并呋喃（ＢＦ，Ｄ和ＰＤ）更是给
受热时分解吸热，降低火焰温度；分解释放出水蒸气，稀释可燃气体；并脱水
Ｓｌｍ公司生产的两种牌号分别为Ｍ — ｏｅｉ
场竟有１５名消防队员被毒烟熏倒。美２
国“ ．１事件和韩国地铁火灾事故中大９１ ” 量的人员伤亡，主要也是由于材料燃烧
ｃａ１０ｒｌ０和Ｍｅ５０的细粒氢氧化０ｉ￣１０ｒ
过程中产生大量有害烟雾造成的。１８９６
性能优良的表面改性剂，对氢氧化镁进
燃还更为重要，，如广泛应用的ＰＣ等Ｖ材料。美国的一份统计资料表明：在一些
行表面改性，是氢氧化镁使用前的首要工作，目的是使粒子的表面活性提高，改善分散性，提高与高分子材料相容

高分子体系阻燃剂的研究新进展

用，美化和方便了人们的环境和生活，获得了显著的经济效益
和社会效益，它已逐步代替了传统材料。但是大多数高分子材
的战略措施之一，阻燃材料（特别是阻燃高分子材料）阻燃技和
术正成为全球研究的热点。我国的阻燃技术基本上与国外先ｊ进国家保持同一水平，各种阻燃制品的难燃要求也是参照发达国家的同类标准制定出来的，然而我国阻燃制品总量以及使用的场所远远落后干发达国家水平。例如，美国９０年代末期，阻燃塑料制品占其塑料总使用量的４％左右，而我国连１０％还不到，从而可以预测阻燃聚合物材料在国内具有广阔的发展空ｊ
高分子材料具有优良的性能，其应用范围越来越广，特别是在建筑、交通、家具、电子电，美国火灾致死人数降低了３％，受伤人数降低了４％。９７其中对美国加利福尼亚州来说，此两个数字则分别降低了６％４和７％。现在人们日益认识到，合理地对材料阻燃是减少火灾２
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广
东
化
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２０年第１０７２期第３４卷总第１６７期
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＿＿＿＿
同子体系阻燃剂的研究新进展分
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黄铭生，罗颖
（．广州市公安消防支队，广东广州５０６；２１１６０．华南农业大学理学院应用化学系，广东广州５０４）１６２
ＮｅＲｅｅｒｈＤｅｅｏｗｓａｃｖｌｐｍｅｎｔｅＦｌｍｅＲｅａｄａｎＰｏｙｍｅｓｎｔｏｈａｔｒｎｔｉｌｒ

纳米阻燃材料的研究进展

纳米阻燃材料的研究进展随着人们对于环境和生命安全的关注度越来越高，对于防火安全的需求也越来越大。

阻燃材料就是一种能够抵御燃烧或者降低燃烧速率的材料。

而随着纳米技术的发展，纳米阻燃材料成为了研究热点之一。

在这篇文章中，我们将会介绍纳米阻燃材料的研究进展及其应用前景。

纳米阻燃材料是一种利用纳米粒子或者纳米层做阻燃剂的材料，它可以通过纳米粒子的反应与热交换的方式来达到阻燃效果。

目前，纳米阻燃材料主要分为无机纳米阻燃材料和有机纳米阻燃材料两种。

无机纳米阻燃材料的研究无机纳米阻燃材料目前较为常见的为纳米氧化铝、纳米二氧化硅等。

在阻燃材料中添加微米级别的无机颗粒已经有了一定的应用，但是由于其颗粒的大小太大，与阻燃材料之间的作用力比较弱。

而不同于微米级别的无机颗粒，纳米颗粒可以提高材料的阻燃性能，增加材料的界面红外吸收，并且均匀地分散在材料中，使得整个阻燃效果得以提升。

纳米氧化铝是一种常用的无机阻燃剂，并且用于多种不同材料的合成。

在聚乙烯等高分子材料中，添加纳米氧化铝可以有效降低材料的燃烧速率。

研究表明，添加1%的纳米氧化铝可以使得聚乙烯的热释放速率降低65%以上，热释放总量下降60%以上。

在玻璃纤维增强聚酰亚胺耗材中添加纳米氧化铝也达到了相似效果，并且有研究表明在不同的基体材料中，纳米氧化铝也可以发挥更为卓越的阻燃效果。

有机纳米阻燃材料的研究相比无机材料，有机纳米阻燃材料则是当前较为热门的研究方向之一。

有机纳米阻燃材料主要包括碳纳米管和纳米黏土。

碳纳米管由于其在热和化学防护方面的优异性能，被广泛应用于阻燃以及其他领域中。

在聚合物等高分子材料中，添加碳纳米管不仅可以主动展示出阻燃效果，同时还可以有效地提升材料的强度，增加材料的机械性能。

同时，碳纳米管也具备着很好的导电特性，因此可以用于某些特定的领域。

纳米黏土在聚酰胺、聚丙烯、聚氨酯等高分子材料中的应用也得到了广泛的关注。

纳米黏土具有高比表面积和低导热率等性质，并且可以与其它聚合物相很好地混合，因此使用纳米黏土可以提升阻燃效果并且改变材料的机械性能和透明性。

高分子材料DOPO基阻燃剂研究进展

高分子材料DOPO基阻燃剂研究进展摘要: 综述了9,10 - 二氢- 9 - 氧- 10 - 磷杂菲- 10 - 氧化物(DOPO)基阻燃剂在高分子材料，如环氧树脂、聚酯、聚丙烯中的研究进展和应用，指明了阻燃剂的发展方向。

目前，高分子材料DOPO基阻燃剂主要向着低添加量、多元素协同阻燃和不影响材料其他性能方向发展，展示出了良好的应用前景。

关键词: 9,10 - 二氢- 9 - 氧- 10 - 磷杂菲- 10 - 氧化物;高分子材料;应用;协同阻燃0 前言随着高分子材料科学的发展，高分子材料越来越广泛的被应用于人们的日常生产与生活中。

然而，大多数高分子材料的极限氧指数(LOI)低于25 %，易发生火灾，对使用者的人身和财产安全产生了威胁，限制了高分子材料的应用[1-2]。

因此，如何改善高分子材料的阻燃能力，已经成为了亟待高分子材料研究者解决的问题。

由于DOPO基阻燃剂有着阻燃性能良好、无卤无毒、环境友好等优点，近年来被广泛应用于环氧树脂(EP)、聚酯、聚丙烯(PP)和其他高分子材料中。

当下，反应型DOPO基阻燃剂和添加型DOPO基阻燃剂都得到了广泛的研究和应用，两者的特点如表1所示。

表1DOPO基阻燃剂特点Tab.1 Characteristics of DOPO-based flame retardant1 DOPO基阻燃剂20世纪70年代，Saito[3]首次合成了DOPO(图1)。

由于DOPO含有连苯环结构和菲环结构，相比于未成环的磷酸酯具有较好的热稳定性和刚性，常用于改善高分子材料的力学性能、阻燃性能和耐水解性能。

同时，DOPO的结构中含有活泼的P—H键，对烯烃、环氧键和羰基等极具活性，可反应生成许多衍生物。

图1 DOPO的合成路线Fig.1 Synthesis of DOPODOPO作为一种有机磷中间体，利用其可形成多种衍生物的能力，可以制备DOPO基阻燃剂[4]。

DOPO基阻燃剂在高分子材料燃烧时，可形成聚磷酸、亚磷酸、磷酸使材料表面脱水形成碳层，隔绝氧气和燃烧产生的热量向材料内部传递，实现凝聚相阻燃[5]；同时，其在燃烧时产生难燃气体，稀释可燃气体浓度，并且产生的P·和PO·等自由基能够猝灭热解产生的高活性的H·和HO·自由基，中断燃烧的自由基反应，从而实现气相阻燃[6]。

PET阻燃技术的研究进展

PET阻燃技术的研究进展顾军渭　张广成　史学涛　项士新　李　颖　张　翠(西北工业大学应用化学系,西安　710072) 摘要　综述了近年来国内外添加型阻燃剂和结构型阻燃剂阻燃PET的最新研究进展,通过对两种阻燃技术及阻燃性能的比较,指出了PET阻燃技术的最新发展方向;总结了阻燃PET的阻燃性能测试方法,并对阻燃PET的品种、性能特点作了简单的介绍。

关键词　聚对苯二甲酸乙二酯　阻燃剂　阻燃技术聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是1953年由美国Du Pont 公司最早实现工业化的线性热塑性聚合物。

PET在较宽的温度范围内能够保持优良的物理性能和力学性能,它的耐疲劳性、耐摩擦性优良,耐老化性优异,电绝缘性突出,对大多数有机溶剂和无机酸稳定,而且生产能耗低,加工性良好,因而一直被广泛用于塑料包装瓶、薄膜及合成纤维等[1～4]。

目前PET用作工程塑料的发展势头良好,其应用领域基本上集中在电子电气、汽车及仪器仪表等工业,如在电子工业中用于制造要求耐热、电绝缘、力学强度高的零件;在汽车工业中用于制造质轻、耐冲击、耐摩擦的零件;在仪表工业中用于制造照相机外壳、仪表外壳、各种配件等。

上述行业对零配件的安全性能尤其是阻燃性能的要求都较高,因此开发阻燃PET正日益成为PET材料的研究“热点”[5,6]。

1　PET的阻燃技术和大多数阻燃高分子材料一样,当前PET阻燃材料主要是含有添加型阻燃剂的高分子材料,也有一小部分是含有反应型(结构型)阻燃剂的高分子材料。

其中添加型阻燃剂阻燃的PET制备工艺简单,能够满足使用要求的阻燃剂品种多,但需要解决其分散性、相容性、界面性、持久性、毒性等问题;而采用结构型阻燃剂阻燃的PET具有相对的永久性,毒性较低,对被阻燃高聚物的性能影响也较小,但工艺相对复杂。

1.1　添加型阻燃剂阻燃PET添加型阻燃剂阻燃PET是在PET中添加阻燃剂,所用的阻燃剂与PET基本不发生化学反应,主要以物理方式分散于PET中而赋予PET阻燃性。

磷系阻燃剂在聚氨酯中应用探究

磷系阻燃剂在聚氨酯中应用探究引言一、聚氨酯的燃烧性能及危害聚氨酯是一种由聚醚或聚酯与异氰酸酯反应制得的高分子材料，其具有优良的力学性能和耐磨性，被广泛应用于汽车、建筑、电子产品和家具等领域。

由于聚氨酯的分子中含有大量易燃基团，使得其在受热条件下易燃，释放有毒气体，并产生大量烟雾，对人体健康和环境造成严重危害。

二、磷系阻燃剂的特性及应用磷系阻燃剂是一类重要的无机阻燃剂，其具有高效的阻燃性能、低毒性和低烟性能的特点。

磷系阻燃剂可以通过在聚氨酯材料中引入磷元素来有效地减少材料的燃烧性能，提高材料的阻燃性能。

磷系阻燃剂的应用领域包括聚氨酯、聚酯、聚丙烯等合成材料的阻燃。

1. 磷系阻燃剂的引入磷系阻燃剂在聚氨酯中的作用机理主要包括气相阻燃和凝相阻燃两种方式。

气相阻燃是指磷系阻燃剂在聚氨酯燃烧过程中分解产生具有阻燃作用的气体，在燃烧过程中与燃烧反应物发生气相反应，抑制燃烧链反应，从而达到阻燃的效果；凝相阻燃则是指磷系阻燃剂在聚氨酯燃烧过程中形成保护层，阻止燃烧产物向外扩散，减缓燃烧速度。

磷系阻燃剂在聚氨酯中的性能受到多种因素的影响，包括磷系阻燃剂种类、添加量、分散性以及聚氨酯基体的性质等。

磷系阻燃剂的种类不同会影响其在聚氨酯中的阻燃效果，一般来说，氨基磷酸酯类的磷系阻燃剂具有较好的阻燃效果；磷系阻燃剂的添加量适宜时可以显著提高聚氨酯的阻燃性能，但添加量过多则可能对聚氨酯的力学性能产生不利影响。

四、磷系阻燃剂在聚氨酯中的研究进展目前，关于磷系阻燃剂在聚氨酯中的研究主要集中在磷系阻燃剂的种类选择、添加量控制、分散性改进、作用机理解析等方面。

研究者通过对不同种类、不同添加量的磷系阻燃剂在聚氨酯中的阻燃性能进行系统研究，探索其最佳的应用条件；通过改进磷系阻燃剂的分散性和稳定性，提高其在聚氨酯中的均匀分散度，使其能够更好地发挥阻燃作用。

五、展望磷系阻燃剂在聚氨酯中的应用是一个值得深入研究的课题，一方面，通过磷系阻燃剂的引入，可以显著提高聚氨酯的阻燃性能，满足不同领域对材料阻燃性能的要求；磷系阻燃剂的应用还可以减少燃烧过程中有毒气体的释放，对人体健康和环境起到一定的保护作用。

高分子材料阻燃改性研究进展

用，阻燃剂通过分解释放大量不燃性气体，从而稀释基体分解成的可燃性气体和以及环境中的氧气到燃烧所需的极限浓度
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｏｆｐｏｌｙｍｅｒｍａｔｅｉａｒｌｓａｔｔｒａｃｔｅｄｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｓｔｕｄｙｉｎｔｅｒｅｓｔｓｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｉｒｆｅｒｅｓｉｓｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｗｅｒｅｒｅｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｃｅｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｉｓｆｅｌｄｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｉｎｄｓｏｆｉｒｆｅｒｅｔａｒｄａｎｔｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｓｕｃｈａｓｈａｌｉｄｅ，ｏｒｇａｎｉｃｐｈｏｓｐｈｉｄｅ，ｓｉｌｉｃｉｄｅａｎｄＳＯｏｎ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｓｏｍｅｎｏｖｅｌｗａｙｓｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄａｂｏｕｔｔｈｅｍｏｄｉｉｅｆｄｌｆａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｏｆｐｏｌｙｍｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｏｆｐｏｌｙｍｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｆｉｒｅｒｅｔａｒｄａｎｔ；ｍｏｄｉｉｃｆａｔｉｏｎ．

PET共聚阻燃改性研究进展

PETPET (聚乙烯酸酯)是一种广泛应用于各种领域的高分子材料。

PET 的优良性质，如高强度、耐热性和化学稳定性，使其被广泛应用于食品和饮料包装、纤维和工业应用。

然而，PET 在高温和高压条件下容易发生燃烧，这限制了其在某些应用中的使用。

为了提高PET 的阻燃性能，近年来研究者采用共聚、改性等方式对PET 进行改性。

本文将综述PET 共聚阻燃改性的研究进展。

一、PET 的燃烧机理及阻燃机制PET 的燃烧机理主要是热分解、炭化和燃烧三个过程，其中热分解是最关键的一步。

PET 在高温下分解产生的气体可以与氧气反应形成可燃气体混合物，进而引发燃烧。

在燃烧过程中，炭化作用可将PET 分解后产生的碳化物分解，放出有机气体，故PET 的燃烧是一种自由基反应。

燃烧过程中，热分解和炭化作用是主要的过程，可在避免燃烧时提高PET 的阻燃性能。

PET 的阻燃机制有几种，其中一种是添加含氮、磷等元素的阻燃剂。

在PET 燃烧过程中，阻燃剂中的含氮、磷等元素可与PET 分解产生的自由基反应，生成惰性气体，并减缓自由基的扩散和再化学反应，从而达到阻燃目的。

另一种是添加高分子复合材料作为阻燃剂。

在高温下，阻燃材料则生成炭化层，此炭化层能够降低PET 表面积的甲醛、CO 等有害物质的释放，从而改善PET 的阻燃性能。

二、PET 共聚阻燃改性研究进展1. 共聚PET共聚PET 是引进含氮和磷元素共聚物到PET 中制备阻燃材料的一种常用方法。

由于共聚物中的含氮、磷等元素与PET 聚合生成的材料密度较高，整个材料的热稳定性、阻燃性质和压缩性质都得到显著提高。

比较常用的共聚物有聚酰胺、聚醚酮等。

石永江等[1]以DMTCP (环虫蓝素-二甲基碳酸酯双酯)为共聚物制备了聚丙烯酸增稠剂-poly (dicyandiamide-terephthalic 酸)共聚PET 材料，研究显示，共聚PET 的阻燃性能、力学性能、溶剂吸收能力、压缩性能均得到显著提高。

高分子阻燃材料的研究进展

Ａｂｓｒｃ：ｔａｔＴｈｉｒｉｌｅｃｂｄｔｅｄｅｉｉｉｎａｄｓｒｉｆａｅａｄｎ，ａｔｆａｎｃａｉｍｎｏｓａｔｃｅｄｓｒｅｈｆｎｔｏｎｏｎｇｏｍｅｒｔｒａｔｎｉｍｉｇｍｅｈｎｓａｄｓｍｅｉｔｌｆｌｋｉｄｓｏｒｑｅｔｙ－ｕｅｃｏｌｃｌａｒｔｒａｔｕｈａｌｇｎｕａｅａｄｎｔｈｓｈｒｃｆａｎｆｆｅｕｎｌｓｄｍａｒｍｏｅｕｅｆｍｅｅａｄｎ，ｓｃｓｈａｏｅｏｓｆｍｅｒｔｒａ，ｐｏｐｏｉｍｅｌｌｌ
ｄｉｌ．９９．ｓ．０－２７２１．５０６ｏ：Ｏ３６０ｉｎ１８１６．０００．ｓ００
中图分类号：Ｑ１．＋Ｔ３４２８４
文献标志码：Ａ
文章编号：０８１６（０００ — １— ３１０ — ２７２１）５０７０
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ｍａｒｍｏｅｕｅｆａｅａｄｎ．ｃｏｌｃｌｍｅｒｔｒａｔｌ
Ｋｅｒｓｓｌｏｅｈｌｇｎｆｅ；ｌｍｅｒｔｒａｔｍａｒｍｏｅｕｅｐｏｒｓｙｗｏｄ：ｉｃｎ；ａｏｅ－ｅｆｉｌａｅａｄｎ；ｃｏｌｃｌ；ｒｇｅｓ
（．１武汉生物工程学院化学与环境工程系，湖北武汉４０１；．３４５２湖北大学材料科学与工程学院，湖北武汉４０６；３０２３中国船舶重工集团公司７２究所，．１研湖北武汉４０６）３０４

氧化石墨烯在阻燃材料中的研究进展

氧化石墨烯在阻燃材料中的研究进展胡程月贾雪茹代海波（四川大学建筑与环境学院，四川成都，610065）摘要氧化烯及其衍生类的材料，在燃烧过程中，石墨烯可以改合物的热、黏性性，换句，石墨烯可以提高热性，延迟聚合物点燃的时间，还能抑制火焰的蔓延,降低热率。

本文介绍了氧化烯及其后修饰衍生方面的应用、目前国内的研究进展。

氧化烯后修饰功能材料作为目前的研究重点,使其进提高其效果，具应用前景。

关键词：氧化石墨烯阻燃后修饰1氧化石墨烯概况如今，天然与合成聚合物材料被用于各个领域$然而，这些高分子材料的火灾隐患将可能造•重的生命和财产的损失。

阻燃剂的使用可降低聚合物的可燃性,雾毒气体的产生，因此材料的阻燃性成为开发和应用新材料的关键部分。

欧盟委建议限制漠化二苯基氧化剂的使用，因为漠化咲喃和二恶英烧过程中可能剧毒%1。

为了满足不化的新法规、测试方法的要求，共同的挑战在于为聚合物材料开发有效和环保的阻燃体系$氧化石墨烯（其化学结构如图1所示）是石墨通过氧化、超声剥离等手段得到的色粉状衍生物，其结构状晶体，由碳原子排列六元环网状结构，有较大的比表面积和大兀共辄结构，面都可通过非共价作用与金属、非金属、高分子聚合物等结合，拥负荷量？$烯层之间由于大+键共E作用下范德华力较弱，这使得石墨可以重新形成。

因此，必须对石墨烯进行改性或功能化，以提高其稳定性和分散性，防止其不可$氧化烯摆之间范德华力的束缚，单层碳原子层上还多含氧官能团,的边缘连有大量K基和L基，这使氧化石墨烯易溶于水，且能形成较为稳定的溶液$由于氧化石墨烯的二维结构，可以作为阻燃剂使用，延合物的燃烧。

除此之外氧化烯独特的机械强度、催化活性、传热性以及理化性能3,也氧化烯为的合材料的基材料,近年来广泛应用于生物医药4、催化、传感设备等$图1氧化石墨烯（GO）化学结构2氧化石墨烯制备方法目前来看，石墨的氧化方法主要有有三种，即Brodie法，Staudenmaier法和Hummers法，它们都是以H?SO。

《生物基阻燃剂的合成及其对聚氨酯的阻燃改性研究》范文

《生物基阻燃剂的合成及其对聚氨酯的阻燃改性研究》篇一一、引言随着对环境友好的绿色化工发展理念日益重视，利用生物基阻燃剂在各类高分子材料中的研究及应用已经成为近年来的重要趋势。

尤其是在聚氨酯材料领域，提高其阻燃性能及热稳定性的需求不断增强。

本研究着重探讨了一种新型生物基阻燃剂的合成及其对聚氨酯的阻燃改性效果。

二、生物基阻燃剂的合成生物基阻燃剂是利用可再生生物资源制备的阻燃剂，具有低毒性、环保等优点。

本研究通过生物质资源中的多酚类物质进行缩合聚合，制备了具有高纯度及优良性能的生物基阻燃剂。

合成步骤包括：1. 选择适当的生物质原料进行预处理，包括破碎、提纯和萃取等步骤。

2. 将提取的多酚类物质与具有阻燃效果的化合物进行缩合聚合反应，生成具有三维结构的阻燃剂分子。

3. 经过后续的分离纯化步骤，得到高纯度的生物基阻燃剂。

三、生物基阻燃剂对聚氨酯的阻燃改性研究1. 材料准备：将合成的生物基阻燃剂与聚氨酯材料混合，制备成不同含量的阻燃聚氨酯材料。

2. 阻燃性能测试：采用极限氧指数（LOI）测试、垂直燃烧测试和热释放速率测试等方法，对不同含量生物基阻燃剂的聚氨酯材料进行性能评价。

3. 实验结果分析：随着生物基阻燃剂含量的增加，聚氨酯材料的LOI值提高，垂直燃烧等级上升，热释放速率降低。

表明生物基阻燃剂能够有效提高聚氨酯材料的阻燃性能及热稳定性。

四、实验结果与讨论通过对实验数据的分析，我们发现：1. 生物基阻燃剂的加入显著提高了聚氨酯材料的阻燃性能。

当生物基阻燃剂含量达到一定值时，聚氨酯材料可达到较高的LOI值和垂直燃烧等级。

2. 生物基阻燃剂在聚氨酯材料中具有良好的分散性和相容性，有助于提高材料的热稳定性。

在高温条件下，生物基阻燃剂能够形成保护性炭层，减缓热量传递和材料降解速度。

3. 生物基阻燃剂的环保性能符合绿色化工发展理念，有助于降低聚氨酯材料的环境污染风险。

五、结论本研究成功合成了一种新型生物基阻燃剂，并将其应用于聚氨酯材料的阻燃改性。

高分子材料的阻燃性能研究

高分子材料的阻燃性能研究高分子材料是一类由聚合物组成的材料，具有轻质、高强、耐磨、耐腐蚀等特点，因此被广泛应用于工业、建筑、电子、汽车等领域。

然而，由于高分子材料易燃且燃烧性能差，导致在一些特殊领域的应用受到限制。

因此，提高高分子材料的阻燃性能成为了一个重要的研究课题。

近年来，随着人们对安全意识的提高，高分子材料的阻燃性能研究得到了广泛关注。

一方面，阻燃剂被广泛用于高分子材料的阻燃改性，通过与聚合物形成化学反应或物理相互作用，改善材料的阻燃性能。

另一方面，高分子材料的结构和组成也对其阻燃性能产生影响，因此合理设计高分子材料的结构和组成也能提高其阻燃性能。

本文将详细介绍高分子材料的阻燃性能研究，并以聚丙烯（PP）为例进行深入分析。

首先，将介绍高分子材料的燃烧机理，包括热分解、气相燃烧和固相燃烧等过程。

随后，将介绍阻燃剂的种类和作用机制。

阻燃剂主要分为氧化剂、氮磷型阻燃剂和卤素型阻燃剂等，每种阻燃剂都有不同的作用机制。

然后，将详细介绍高分子材料结构和组成对其阻燃性能的影响。

高分子材料的结构和组成会影响其燃烧性能和阻燃剂的作用机制，因此合理设计材料的结构和组成能提高其阻燃性能。

最后，将介绍当前高分子材料阻燃性能研究的最新进展，包括新型阻燃剂的合成和应用、纳米复合材料的制备和性能研究等。

本文的研究通过实验和理论模拟相结合的方法，对高分子材料的阻燃性能进行了全面深入的研究和分析。

通过合理设计高分子材料的结构和组成，选择适当的阻燃剂和添加剂，提高了高分子材料的阻燃性能，使其能够在更多的领域得到应用。

同时，通过对高分子材料的燃烧机理和阻燃剂的作用机制的研究，深入理解了高分子材料的燃烧过程和阻燃机理，为进一步提高高分子材料的阻燃性能提供了理论基础。

综上所述，高分子材料的阻燃性能研究在提高材料的安全性、降低事故发生率具有重要意义。

通过合理设计结构和组成，并添加适当的阻燃剂和添加剂，可提高高分子材料的阻燃性能。

未来的研究可以着重于新型阻燃剂的合成和应用、纳米复合材料的制备和性能研究等方面，以进一步提高高分子材料的阻燃性能。

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新型高分子材料阻燃剂的研究进展
摘要：目前，很多高分子材料所具有的阻燃性能不太理想，为了制备高效阻
燃性能的高分子材料，可以借助物理或化学的方法对其进行共混、掺杂或接枝改
性等。

阻燃高分子材料一般可以分为本征型和添加型两种。

通过分子设计的方法，先制备出含有氮(N)、磷(P)、硅(Si)等原子的可聚合单体，再通过聚合反应将N、P、Si等元素引入聚合物的主链，这是制备本征型阻燃高分子材料通用的方法；
利用物理方法，将阻燃剂添加到没有阻燃性能或阻燃性能比较差的高分子基体中，通过阻燃剂的阻燃效果，使高分子材料的阻燃性能得到很好的改善，这是制备添
加型阻燃高分子材料常用的方法。

与前者相比，后者在实际的科学研究和工业化
生产中得到更为深入的探索和广泛的应用。

基于此，本篇文章对新型高分子材料
阻燃剂的研究进展进行研究，以供参考。

关键词：新型高分子材料；阻燃剂；研究进展
引言
传统的阻燃剂按照组成分为卤系、磷系、硼系、氮系、氢氧化物等，由于其
添加量较大、部分阻燃剂需要复配才能达到较好的阻燃效果、甚至燃烧会产生有
毒气体，因此寻找一种环境友好型、燃烧无烟无毒、低添加量的阻燃剂显得尤为
重要。

高分子材料自发现以来在现代社会中无处不在，由于其出色的耐化学性以
及良好的电绝缘性使得高分子材料在建筑、汽车、电子以及航空航天领域得到广
泛的应用。

然而，大多数高分子材料（见表1所示）本质上是可燃的，极限氧指
数（LOI）低，不能通过UL-94燃烧等级测试，它们的大量使用必然会对人类的
生命和财产带来巨大的火灾威胁。

因此，用于开发和制造阻燃高分子材料的高效
阻燃剂变得尤为重要。

1高分子材料介绍
近年来，高分子材料发展迅速，在各个工业领域中也发挥着越来越重要的作用。

高分子材料为工业、农业以及人类生活提供许多使用广泛、日新月异的新材
料和新产品，它使机械产品从传统的笨重、耗能向安全轻便、经济耐用方向转变。

2超支化聚合物的合成方法
2.1AB2单体的阶梯式聚合
AB2单体法制备超支化聚合物的反应过程不繁琐，产物易控，不会形成气凝胶，但最大的缺点就是单体并不易于制备。

由于生产超支化聚合物时，通常须先
生产出单体，AB2单体的生产过程往往必须进行多步骤反应，因此制备纯化的流
程通常都相当复杂，这种缺点也使得AB2单体法的使用范围受到了极大的限制。

将AB2型单体二羟甲基丙酸(DMPA)在环氧氯丙烷(ECH)中反应得到了1-4代聚合物，通过增加HBP（超支化聚合物）反应代数，控制HBP的羟基数量呈指数型增长，在第4代聚合物中得到了含有48个端羟基的HBP，对HBP末端官能团进行改性，可赋予HBP薄膜不同的使用性质。

2.2A2+B3型单体聚合与偶合单体法
A2+B3型单体聚合和偶合单体法就可解决AB2单体聚合中单体的制备比较困
难问题。

A2+B3型单体聚合可看成多步反应，反应首先生成AB2类型的单体，然
后AB2类型的单体迅速聚合，生成A2+B3类型单体。

A2+B3型单体聚合与AB2单
体聚合的区别在于其很容易产生凝胶，可用来生产高分子质量的超支化聚合物。

而偶合单体法既可得到大量的AB2型单体，又可以避免凝胶的出现，扩大了超支
化聚合物的使用范围。

通过典型的A2+B3聚合反应，合成出了新型的超支化阻燃剂，不仅提高了材料的阻燃性能，还提高了材料的韧性。

3新型高分子材料阻燃剂的研究进展
3.1含膨胀型阻燃剂的硼化合物
膨胀型阻燃剂由于具有独特的阻燃机理，最近被众多研究者所关注。

而硼化
合物同样被用作不同类型的膨胀型阻燃剂的协效剂。

详细解释了ZnB和基于APP
的膨胀型阻燃体系的相互作用。

ZnB通过多磷酸链和Zn原子之间的相互作用交联
促进了炭的形成，这增加了可用于与碳化剂进行酯化反应的多磷酸的量。

简而言之，硼化合物显示出与各种IFR系统的协同相互作用。

硼化合物在达到一定的添
加量时表现出协同相互作用，并且进一步添加硼化合物通常会表现出可燃性降低。

硼化合物主要通过提高燃烧后的焦炭量和残留炭的阻隔效应而在凝聚相中发挥协
同作用并且伴随着改善熔滴现象。

3.2含矿物填料的硼化合物
研究者们普遍认为，残留物阻隔效果的提升导致阻燃性能的提升；其中残留
物膨胀水平的增加、“玻璃保护层”的形成和炭层致密性的提升被认为是残留物
阻隔效果提升的可能原因。

为了更好地了解EVA聚合物中氢氧化镁ZnB之间的协
同作用，对EVA复合材料进行了流变学研究和固态核磁共振研究。

发现ZnB通过
形成“玻璃质”保护层减缓了聚合物的燃烧降解，并且随着添加量的增多有利于
膨胀炭结构的形成。

3.3新型有机硅系阻燃剂
有机硅作为一种新兴的环保高效阻燃剂，具有燃烧速率低、热量释放少、烟
雾生成少、无滴落、加工性好、力学性能优异等优点，被越来越多的学者尝试将
其应用到不同聚合物中进行阻燃。

对于有机硅阻燃剂来说，最具代表性的是聚硅
氧烷。

一般有机硅中Si-O键的键能大概为452kJ/mol，而聚合物中C-C键的键能
一般为318-352kJ/mol，相比之下，Si-O键具有更好的热稳定性，而聚硅氧烷的
热稳定性会更好。

另外，由于聚硅氧烷是聚合物，与高分子基体具有良好的相容
性和较强的界面结合力，这样可以有效降低阻燃成分的迁移概率。

燃烧时，有机
硅系阻燃剂所含的有机硅会迁移到材料表面，分子中的-Si-O-键会转化为-Si-C-键，与生成的炭化物一起形成具有隔氧隔热、防止熔滴的复合型炭层，将高分子
基体密封起来，有效阻止可燃性气体向外扩散，达到明显的阻燃效果。

3.4层状双金属氢氧化物阻燃
LDH阻燃即为单相阻燃，将阻燃剂按照一定的比例添加到高分子材料中，之
后通过搅拌、离心、熔融等方式混合在一起，使两者之间分散均匀。

将LDH添加
到苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）沥青中，并研发了一种阻燃分析仪
来分析沥青燃烧过程中质量和温度的变化，研究表明低添加量下可以提高沥青的
不可燃等级、对燃烧后的灰烬进行扫描电镜（SEM）测试发现炭层较密集，显著
地提高了其阻燃性能。

直接将ZnMgAl-CO3-LDH添加到沥青中来观察其阻燃抑烟
效果，通过锥形量热仪测试、热重分析和残渣分析，研究了添加质量为2%下的沥
青同基质沥青的区别。

结果显示，添加2%的LDH可使沥青燃烧的最大烟释放率降
低24.9%、平均热释放速率降低14.3%、以及总烟释放量降低27.0%。

分析沥青燃
烧后的残渣，发现添加LDH后的沥青残渣炭层更加完整、致密，并且氧元素和金
属元素增多，可以得知LDH燃烧在沥青表面形成一层金属氧化物来达到阻燃抑烟
的效果。

由于单相阻燃效果有限，现在采用更多的方法是将阻燃剂进行改性或与
其他阻燃剂进行复配来达到多个温度段和不同机理的协同阻燃效果。

结束语
为了提高人们生活生产中的安全性，为了节约能源以及促进新兴工业的发展，新型高效、绿色环保阻燃高分子材料的开发势在必行。

随着新型阻燃剂品种的大
量出现，一些新的阻技术(如大分子阻燃、纳米阻燃等)也被不断地开发出来，但
今后还应继续加强对阻燃高分子材料的超细化技术、表面改性技术、微胶囊化技
术以及复配协同技术等的研究，实现环境友好型高效阻燃剂在实际生活生产中的
应用。

参考文献
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