关于高分子材料的阻燃方法分析

刘唱唱 葛俊文 刘联平



关于高分子材料的阻燃方法分析

刘唱唱 葛俊文 刘联平

（沈阳理工大学）

在当前社会中，高分子材料是一种非常重要的材料，在实际应用中具有不可替代的作用。高分子材料应用的领域也十分重要，一旦发生起火燃烧的情况，将会造成十分严重的后果和损失。因此，对于高分子材料的阻燃方法应当进行细致的探讨。基于此，本文对几种主要的高分子材料的阻燃方法进行了探讨，从而确保高分子材料更加安全、高效地应用。

高分子材料；阻燃方法；探讨分析

前言

高分子材料具有易加工成型及质轻的优点，在日常生活和生产中有着广泛的应用。但是其同时也具有容易燃烧的缺点，并在燃烧过程中会释放出大量有毒气体。一旦高分子材料发生燃烧，将会造成严重的环境污染和财产损失。因此，在当前高分子材料的研究中，对阻燃方法的重视程度越来越高。

1、协同阻燃

在高分子材料的阻燃方法中，协同阻燃是一种十分有效的方式，利用多种不同的阻燃方法对高分子材料进行处理，从而使其阻燃性能得到提高。在协同阻燃方法中，能够对其他阻燃方法的优势进行充分的发挥，在提升高分子材料阻燃性能的同时，也能减少对材料自身性能的不良影响。例如，将氢氧化镁阻燃剂单独加入PS树脂基体的时候，需要加入100份才能达到阻燃要求，但是如果对氢氧化镁、OMMT混合添加，只需加入60份氢氧化镁和6份OMMT，就能够达到阻燃性能的要求。此外，将纳米阻燃剂和传统阻燃剂混合使用、OMMT和小分子阻燃剂的混合使用等，都能够更好地提升材料的阻燃性能，同时尽量保留材料原有的性能。

2、合金化阻燃

可将普通易燃的高分子材料与阻燃性能良好的高分子材料制备成合金，从而能提升高分子材料的阻燃性能。由于加入的阻燃型高分子材料具有良好的热稳定性和较大的分子质量，能够更好地与高分子基体相容，在高分子基体中不容易发生析出和迁移，并能发挥长久的阻燃效果，因而应用前景十分广阔。另外，通过合金化阻燃的方法，无需在其中添加大量的小分子阻燃剂，能够避免对材料加工性能、力学性能以及其他方面性能的影响。因此，在高分子材料阻燃性能的提升中，近年来合金化阻燃方法的应用正在受到越来越广泛的重视。

3、化学反应阻燃

在高分子材料分子主链或侧链中，可以将阻燃基团或阻燃元素通过接枝、交联、共聚等方式进行引入，从而转变可燃、易燃的高分子材料，使高分子材料形成本质阻燃性能。在本质阻燃高分子材料的制备过程中，也可以对辐射交联技术进行应用，对高分子材料用γ射线进行辐照，能够使高分子材料的分子链发生交联。通过这种方式能够对高分子材料燃烧中的熔融滴落情况进行抑制或减少，使高分子材料更容易成炭，从而使其阻燃性能得到有效的改善。此外，还可以利用化学改性，在高分子链中对金属、硅、硼等原子进行引入，从而提升材料的阻燃性能。

4、纳米复合阻燃

在高分子材料阻燃方法的研究中，纳米科技的出现改变了整个研究的格局和方向。将纳米尺度的结构引入高分子材料基体中，从而使其形成高分子材料的微观成分，能够有效地改善高分子材料的燃烧性能和热分解行为。在当前的实际应用中，无机化合物纳米复合阻燃材料、有机高分子纳米复合阻燃材料中，主要采用了多面体低聚倍半硅氧烷、碳纳米管、层状双羟基氢氧化物、二氧化硅、石墨、层状硅酸盐等纳米添加剂。此外，将OMMT和PS在相应的条件下进行熔融复合，能够制备出良好的插层型纳米复合材料，从而有效改善材料的阻燃性能。

5、表面改性阻燃

在高分子材料表面，可以将硼、氮、磷、硅等阻燃的基团或元素利用表面化学反应、等离子体接枝、电子束辐照接枝等方法进行引入，从而使其阻燃性能得到提升[3]。同时，也可以通过高分子材料的表面改性来提升其阻燃性能。采用这种方法，只对材料的表面进行改性，对材料的热学性能、力学性能等自身特性不会造成影响。由于无需对大量阻燃剂进行添加，因而不会对材料性能带来不良的影响。例如，可以采用等离子体接枝、电子束辐照接枝等，对高分子材料表面进行接枝聚合，能够有效延长材料的点燃时间，提高极限氧指数，从而提升阻燃性能。

6、添加阻燃剂阻燃

在高分子材料中，可以加入一些相应用量和种类的小分子化合物阻燃剂。在这样的复合体系中，一旦发生燃烧，凝聚相和气相具有阻燃作用，从而使高分子材料的阻燃性能得到提高。在实际应用中，该方法具有灵活便利、成本低、方法简单等优势，对高分子材料的阻燃级别、阻燃性能等也能进行良好的调节和控制。目前有很多小分子阻燃剂，从不同的角度分别可以划分为无机阻燃剂、有机阻燃剂、无卤阻燃剂、有卤阻燃剂、添加型阻燃剂、反应型阻燃剂等。例如，磷系阻燃剂、金属氢氧化物阻燃剂、氧化锑、可膨胀石墨、硼酸锌、桂系阻燃剂、磷氮系阻燃剂、卤系阻燃剂等，都是常见的阻燃剂。

7、结论

综上所述，传统高分子材料在实际应用中，往往具有容易燃烧的特点，会造成十分严重的后果。因此，应当采用有效的阻燃方法对高分子材料的阻燃性能进行改善和提升，从而使高分子材料在实际应用中不容易燃烧，或者在燃烧后能够在空气中自熄灭。需要注意的是，在选用阻燃方法时，也要尽量降低对高分子材料自身性能的不良影响，从而更好地满足实际的使用需求。

[1]苗永利.高分子材料的阻燃方法[J].中国塑料，2016，（2）：13-19.

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1007-6344（2017）03-0348-01

刘唱唱(第一作者）（出生年——1993） 性别：男 籍贯:安徽省宿州市 专业或研究方向:高分子材料工程 单位：沈阳理工大学 邮编：110159

葛俊文(第二作者）（出生年——1996） 性别：男 籍贯:上海市 专业或研究方向:机械设计制造及其自动化 单位：沈阳理工大学 邮编：110159

刘联平(第三作者）（出生年——1996） 性别：男 籍贯:山东省菏泽市定陶县 专业或研究方向:粉体材料科学与工程 单位：沈阳理工大学 邮编：110159