PS阻燃改性研究進(jìn)展

張存位，李向梅，楊榮杰

（1.國(guó)家阻燃材料工程技術(shù)研究中心，北京理工大學(xué)材料學(xué)院，北京 100081； 2.中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)學(xué)院消防指揮系，河北廊坊 065000）

PS阻燃改性研究進(jìn)展

張存位1，2，李向梅1，楊榮杰1

（1.國(guó)家阻燃材料工程技術(shù)研究中心，北京理工大學(xué)材料學(xué)院，北京 100081； 2.中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)學(xué)院消防指揮系，河北廊坊 065000）

綜述了阻燃聚苯乙烯（PS）的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向?？偨Y(jié)分析了鹵系阻燃體系、磷系阻燃體系、膨脹型阻燃體系、硅系阻燃體系、金屬氫氧化物阻燃體系等對(duì)PS的阻燃研究現(xiàn)狀，綜述了本體阻燃PS和添加型阻燃PS的阻燃改性方法，如共聚、共混及通過(guò)懸浮聚合法制備阻燃PS的優(yōu)勢(shì)和不足。通過(guò)科學(xué)合理的阻燃改性方法，研發(fā)新型、高效的阻燃體系是今后PS阻燃改性研究的重點(diǎn)和發(fā)展方向。

聚苯乙烯；阻燃劑；阻燃改性

聚苯乙烯（PS）是一種無(wú)臭、無(wú)色、無(wú)毒、透明的熱塑性塑料，具有優(yōu)良的力學(xué)性能、隔熱性能、電絕緣性、尺寸穩(wěn)定性、加工流動(dòng)性及耐化學(xué)腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑、儀表、家電、制藥、電子、汽車、家具、生活日用品和包裝等各個(gè)行業(yè)［1］。但是，PS易于燃燒，且燃燒時(shí)產(chǎn)生大量熔滴滴落，伴隨大量黑煙，對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成巨大的潛在威脅，這在一定程度上影響了PS的應(yīng)用［2］，因此，PS必須經(jīng)過(guò)阻燃處理才能更好的實(shí)際應(yīng)用。

1 阻燃研究進(jìn)展

可用于PS的阻燃體系主要有鹵系阻燃體系、磷系阻燃體系、膨脹型阻燃體系、硅系阻燃體系及金屬氫氧化物阻燃體系等。

1.1 鹵系阻燃體系

鹵系阻燃劑主要包括溴系和氯系兩大類阻燃劑，由于價(jià)格低廉、添加量少、阻燃效率高、熱穩(wěn)定性好、與聚合物相容性好且能保持聚合物原有的理化性能等特點(diǎn)，使其成為目前世界上產(chǎn)量最大、使用范圍最廣的阻燃劑［3］。C—X （X為Br或C1）鍵的鍵能較低，易于分解，分解溫度一般在200～300℃范圍，與PS的分解溫度比較接近，因此，鹵系阻燃劑對(duì)PS的阻燃效果非常顯著。鹵系阻燃劑在受熱分解后，釋放出大量含鹵自由基，能捕捉PS燃燒初期降解產(chǎn)生的H·，HO·自由基，從而阻斷燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，達(dá)到阻燃的目的；另外，鹵系阻燃劑可產(chǎn)生大量難燃的鹵化氫氣體，鹵化氫氣體可覆蓋于聚合物材料表面，起到隔絕空氣的作用，使聚合物材料表面的可燃性氣體濃度下降，從而達(dá)到抑制燃燒的目的［4–5］。鹵系阻燃劑一般要與Sb2O3配合使用，進(jìn)而達(dá)到更優(yōu)的阻燃效果［6–7］。

常用的鹵系阻燃劑有六溴環(huán)十二烷、十溴二苯醚、八溴二苯醚、十溴二苯乙烷、溴化環(huán)氧樹脂、四溴雙酚A、氯化石蠟、得克隆等。但是，鹵系阻燃劑在燃燒過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量有毒且具有腐蝕性的煙霧，對(duì)生物危害性很大，同時(shí)此類阻燃劑具有生物蓄積性，對(duì)人類、動(dòng)植物、微生物具有長(zhǎng)期的危害，因此，一些國(guó)家已經(jīng)開始禁用部分鹵系阻燃劑［8–9］。2003年，歐盟頒布了“關(guān)于在電子電器中禁用有害物質(zhì)指令”（RoHS）和“報(bào)廢電子電器設(shè)備指令”（WEEE）兩項(xiàng)指令，嚴(yán)禁在電子電器中添加多溴聯(lián)苯等含鹵素有害物質(zhì)。因此，開發(fā)高效綠色、低毒少煙的無(wú)鹵阻燃劑產(chǎn)品成為近年來(lái)阻燃科學(xué)領(lǐng)域的重要研究課題之一［10–11］。

1.2 磷系阻燃體系

磷系阻燃劑具有無(wú)毒、低煙、無(wú)鹵等優(yōu)點(diǎn)，種類較多，應(yīng)用廣泛，是被認(rèn)為最有前途的一類無(wú)鹵阻燃劑。磷系阻燃劑主要包括有機(jī)磷系阻燃劑和無(wú)機(jī)磷系阻燃劑。有機(jī)磷系阻燃劑主要有磷酸酯、有機(jī)磷鹽、膦酸及膦酸酯、次膦酸金屬鹽等；無(wú)機(jī)磷系阻燃劑主要有磷酸銨鹽、紅磷和聚磷酸銨（APP）等。紅磷是一種含磷量最高的無(wú)機(jī)磷系阻燃劑，紅磷受熱后產(chǎn)生PO·自由基，可與基材燃燒產(chǎn)生的H·和HO·自由基結(jié)合，抑制燃燒反應(yīng)的進(jìn)行。另外，紅磷受熱后生成偏磷酸，偏磷酸可在聚合物材料表面形成炭化層，阻礙可燃?xì)怏w的釋放，并隔絕外部的熱量和氧氣進(jìn)入基材內(nèi)部，達(dá)到阻燃目的。紅磷與氫氧化鎂（ATH）或氫氧化鋁（MH）等復(fù)配，可提高其對(duì)PS的阻燃效率，獲得良好的阻燃效果［12–13］。Y. T. H. Quach等［14］研究了APP與硅灰石復(fù)配阻燃體系對(duì)PS的阻燃效果，結(jié)果表明，APP與硅灰石復(fù)配使用能有效提高PS的熱穩(wěn)定性，顯著降低PS的熱釋放速率峰值（PHRR）；在燃燒過(guò)程中，APP的分解促進(jìn)了基材炭層的形成，APP與硅灰石反應(yīng)能生成鈣和磷酸硅鹽的外殼，覆蓋于基材的燃燒界面，從而限制了可燃?xì)怏w向外界的擴(kuò)散，降低了基材的燃燒行為。Tai Qilong等［15］合成一種新型氮磷阻燃劑——聚磷酰胺，并將聚磷酰胺與硼酸磷（BP）和硼酸鋅（ZnB）對(duì)PS進(jìn)行阻燃改性，當(dāng)30%聚磷酰胺單獨(dú)使用時(shí)，PS樣品可形成較好的膨脹炭層，極限氧指數(shù)（LOI）達(dá)到22.5%，微型燃燒量熱儀（MCC）測(cè)試結(jié)果表明，熱釋放潛能（HRC）從729 J/ （g·K）降低至510 J/（g·K），總熱釋放量（THR）從35.8 kJ/ g降低至28.9 kJ/g。當(dāng)復(fù)合添加BP或ZnB后，HRC和THR較單獨(dú)添加聚磷酰胺時(shí)均有更大幅度降低。筆者認(rèn)為是BP和ZnB降低了PS熱分解反應(yīng)的活化能，并形成玻璃狀物質(zhì)覆蓋在PS基材表面，提高了PS的熱穩(wěn)定性。

有機(jī)磷系阻燃劑受熱分解可產(chǎn)生磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等物質(zhì)，具有很強(qiáng)的脫水作用，這類物質(zhì)可使聚合物材料表面脫水炭化形成屏障，隔絕外界的熱量和空氣，阻礙熱量向聚合物基體傳遞，達(dá)到阻燃目的。最常見的磷酸酯類阻燃劑有磷酸三苯酯（TPP）、間苯二酚磷酸酯（RDP）和雙酚A雙（二苯基磷酸酯）（BDP）。主要應(yīng)用在聚烯烴、環(huán)氧樹脂（EP）、聚碳酸酯（PC）和聚碳酸酯/丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料（PC/ABS）合金中［16–20］。磷系阻燃劑在PS阻燃中也有廣泛應(yīng)用，如紅磷、磷酸三丁酯、TPP、聚磷酸、APP等［21–23］。C. Kaynak等［24］研究了納米粘土、三聚氰胺與TPP復(fù)配阻燃PS，結(jié)果表明，在TPP的氣相阻燃和納米粘土的凝聚相阻燃的共同作用下，5%的納米粘土、10%的三聚氰胺和15% 的TPP復(fù)配能有效提高PS的LOI至23.3%，PHRR降低至309 kW/m2，THR降低至38 MJ/m2（純PS的LOI是18%，PHRR是672 kW/m2，THR是60 MJ/m2），提高了PS的阻燃性能。

1.3 膨脹型阻燃體系

膨脹型阻燃劑（IFR）是一種高效無(wú)鹵阻燃劑，由酸源、炭源和氣源三部分組成。含膨脹型阻燃劑的聚合物受熱后，材料表面能生成一層均勻的多孔泡沫焦炭層，可隔絕外界的氧氣和熱量進(jìn)入材料內(nèi)部，同時(shí)也具有抑煙效果。膨脹型阻燃體系對(duì)PS的阻燃效果較好，主要是凝聚相阻燃機(jī)理。膨脹型阻燃體系主要有APP、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）組成。Yan Hong等［25］研究了聚苯醚（PPE）和IFR配合使用對(duì)PS阻燃的效果，結(jié)果表明，當(dāng)添加40%的IFR 和20%的PPE時(shí)，能形成致密的炭層，復(fù)合物的殘?zhí)苛窟_(dá)到36%，LOI達(dá)到30.5%，PPE和IFR具有顯著的協(xié)同阻燃效果。

Yan Yuanwei等［26］應(yīng)用一種新的成炭劑（CA）和APP組成膨脹型阻燃體系，對(duì)PS進(jìn)行阻燃改性。結(jié)果表明，當(dāng)APP和CA用量分別達(dá)到22.5%和7.5%時(shí)，LOI達(dá)到32.5%，UL94垂直燃燒級(jí)別達(dá)到V–0級(jí)，殘?zhí)苛窟_(dá)到17.6 % （500℃時(shí)），PHRR降低至68 kW/m2，THR降低至40 MJ/ m2。原因主要是CA促進(jìn)復(fù)合材料燃燒形成致密的膨脹炭層，從而提高了PS的阻燃性能。

1.4 硅系阻燃體系

硅系阻燃劑是一種低毒、低煙、無(wú)鹵阻燃劑。硅系阻燃劑在賦予一些聚合物基體優(yōu)異阻燃性能的同時(shí)，還可改善其加工性能、力學(xué)性能等，而且對(duì)環(huán)境無(wú)污染。硅系阻燃劑分為無(wú)機(jī)硅阻燃劑和有機(jī)硅阻燃劑兩大類，常用于PS阻燃的有硅油、硅樹脂和硅氧烷等。燃燒時(shí)熔融的硅系阻燃劑可遷移到基材表面，形成致密穩(wěn)定的含硅炭化層，可起到隔熱、隔氧、防止熔體滴落的作用，但其阻燃效率不高，常與其它阻燃劑協(xié)同配合使用。

Liu Lei等［27］將籠型倍半硅氧烷（POSS）和有機(jī)粘土復(fù)配添加到PS基材中，能產(chǎn)生更多的炭層，有效降低材料的THR、煙生成速率（SPR）、生煙總量（TSP）、CO和CO2釋放量；尤為重要的是，將5%的POSS替換為等量的有機(jī)粘土?xí)r，POSS和有機(jī)粘土表現(xiàn)出明顯的復(fù)配效果，當(dāng)添加25% 的POSS和5%的有機(jī)粘土?xí)r，殘?zhí)苛窟_(dá)到22.1% （600℃時(shí)），PHRR從885 kW/m2降低至289 kW/m2，CO釋放速率峰值從0.025 3 g/s降低至0.006 9 g/s，CO2釋放速率峰值從0.766 g/s降低至0.290 g/s。將POSS引入聚合物分子鏈中，可改善PS的熱穩(wěn)定性和燃燒性能。茍軍旗等［28］制備出一種帶雙鍵的單官能團(tuán)POSS納米粒子，并用自由基聚合法制備出PS/POSS共聚物，與純PS比較，體系中POSS粒子的存在對(duì)共聚物分子鏈的運(yùn)動(dòng)有較強(qiáng)的阻礙作用，使得共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度比純PS提高了10℃以上。趙春寶等［29］探討了熔融共混法制備的PS/八苯基多面體低聚倍半硅氧烷（OPS）復(fù)合材料的流變性能與阻燃性能，結(jié)果表明，在一定的剪切速率下，OPS的加入使PS的粘流活化能有所提高，當(dāng)OPS添加量為8%時(shí)，與純PS相比，5%失重溫度提高了6℃，殘?zhí)苛吭黾?.96%，LOI達(dá)到21%，復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和阻燃性能得到了有效提高。劉磊等［30］研究了熔融共混法制備的PS/八（四甲基銨） POSS復(fù)合材料的燃燒性能，結(jié)果表明，20%和30%的POSS添加量可使其在PS中形成納米纖維并呈網(wǎng)狀分布，使復(fù)合材料的PHRR分別降低31.7%和54.6%，CO釋放速率峰值分別降低55.3% 和66.1%，CO濃度峰值分別降低66.2%和70.8%，CO2釋放速率峰值分別降低23.8%和53.1%，CO2濃度峰值分別降低31.1%和62.0%。

1.5 金屬氫氧化物阻燃體系

在阻燃PS樹脂中應(yīng)用較多的金屬氫氧化物主要是ATH和MH，為白色粉末，不揮發(fā)、不析出、安全無(wú)毒［31］。金屬氫氧化物原料豐富，價(jià)格低廉，熱穩(wěn)定性好，對(duì)聚合物燃燒的抑煙效果較好。金屬氫氧化物主要發(fā)揮凝聚相阻燃作用，阻燃劑在分解過(guò)程中要吸收大量的熱，同時(shí)產(chǎn)生大量水蒸氣，從而冷卻被阻燃的基質(zhì)，稀釋可燃?xì)怏w濃度，達(dá)到阻燃的目的。但是，由于其阻燃效率不高，一般在聚合物中的添加量較大，大量的填料會(huì)對(duì)聚合物材料的力學(xué)性能造成很大影響，因此，金屬氫氧化物一般要與其它阻燃劑復(fù)配使用。Liu Jichun等［32］采用有機(jī)改性蒙脫土（OMMT）和MH復(fù)配對(duì)PS進(jìn)行阻燃處理，結(jié)果表明，PS鏈插入到OMMT片層之間形成納米插層結(jié)構(gòu)，MH粒子在PS基體中分散得很均勻；OMMT的引入顯著提高了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性，促進(jìn)復(fù)合材料在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生連續(xù)而致密的炭層，具有明顯的抑煙效果和抗熔滴作用，當(dāng)添加48.5%的OMMT和2.9%的MH時(shí)，LOI達(dá)到25.8%，不產(chǎn)生熔滴，且能自熄，PHRR從1120 kW/m2降低至219 kW/m2，THR從107 MJ/m2降低至74 MJ/m2，殘?zhí)苛窟_(dá)到34%，顯著提高了材料的阻燃性能。

一般而言，金屬氫氧化物和聚合物界面的相容性較差，可通過(guò)對(duì)阻燃劑的超細(xì)化、納米化、微膠囊化和表面改性等方法提高其與聚合物的相容性。Cui Wenguang等［33］通過(guò)對(duì)ATH進(jìn)行納米改性，與紅磷復(fù)配阻燃高抗沖PS （PS-HI），結(jié)果表明，納米ATH與紅磷復(fù)配能有效提高PS-HI的阻燃性能，UL94垂直燃燒級(jí)別達(dá)到V–0級(jí)，材料的熱穩(wěn)定性也顯著提高。

2 阻燃改性方法

2.1 本體阻燃PS

PS的本體阻燃改性方法，是將苯乙烯單體與帶有反應(yīng)性基團(tuán)的阻燃劑進(jìn)行共聚，在PS分子鏈上引入氮、磷、硅、鹵族等阻燃元素，從而制備阻燃PS［34］。此種制備方法簡(jiǎn)單有效，阻燃元素在PS大分子鏈上均勻分布，不易析出和揮發(fā)，從而提高了材料的阻燃性能，材料的力學(xué)性能一般也能得到保持。由于在PS分子鏈上引入了一定數(shù)量的阻燃元素，這些元素可能會(huì)對(duì)PS一些原有性能產(chǎn)生影響。例如，對(duì)于溴代PS，其主鏈烷基上氫的溴代產(chǎn)物含量與其熱穩(wěn)定性有關(guān)，其含量越高則溴代PS的熱穩(wěn)定性越低，因此，在制備溴代PS時(shí)，要盡量減少主鏈烷基上的自由基取代反應(yīng)。

Yan Li等［35–36］將苯乙烯與乙烯基磷酸、二烷基乙烯磷酸酯、二乙基丙烯酰氧磷酸酯、磷酸甲基丙烯酰氧乙基酯等含磷乙烯基類單體共聚，制備得到一系列PS分子鏈側(cè)基含有磷元素的共聚物，通過(guò)熱失重（TG）分析、差示掃描量熱（DSC）、LOI和掃描電子顯微鏡研究了共聚物的分子結(jié)構(gòu)與熱性能及阻燃性能之間的關(guān)系。結(jié)果表明，含磷共聚物的熱分解速率明顯降低，在燃燒過(guò)程中能形成海綿狀的炭層，從而隔絕了熱的傳導(dǎo)，提高了共聚物的LOI，表明含磷基團(tuán)促進(jìn)了共聚物的凝聚相阻燃作用。Guo Yani等［37］通過(guò)疊氮基環(huán)磷腈與苯乙烯共聚，將氮、磷元素引入到PS分子鏈上，與傳統(tǒng)的PS相比，共聚物的初始分解溫度隨著磷腈單元在共聚物大分子鏈中的含量增加而增加，當(dāng)磷腈單元達(dá)到75%時(shí)，共聚物的初始分解溫度提高61℃，850℃時(shí)的殘?zhí)苛窟_(dá)到24 %。

一些研究者對(duì)含磷共聚單體與共聚物阻燃性能之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。Yan Li等［38］制備了兩種含磷丙烯酸類單體，一種具有螺環(huán)磷酸酯結(jié)構(gòu)，另一種具有磷雜菲氧化物結(jié)構(gòu)；然后將這兩種單體與苯乙烯進(jìn)行自由基共聚，結(jié)果表明，具有螺環(huán)磷酸酯結(jié)構(gòu)的含磷共聚單體對(duì)PS的阻燃效果比磷雜菲氧化物結(jié)構(gòu)的含磷共聚單體更好，前者的LOI為27.0%，明顯高于后者的24.2%，且UL94垂直燃燒等級(jí)達(dá)到V–0級(jí)，具有螺環(huán)磷酸酯結(jié)構(gòu)的含磷丙烯酸單體能促進(jìn)共聚物炭層的形成，殘?zhí)苛窟_(dá)到36% （500℃），降低了熔滴的產(chǎn)生，提高了聚合物的阻燃性能，因此，可以認(rèn)為，含磷丙烯酸類單體是苯乙烯類聚合物的一類有效的阻燃單體。A. Dumitrascu等［39］設(shè)計(jì)合成了5種不同的含有磷基團(tuán)的苯乙烯單體，釆用本體聚合的方法將其引入到PS分子鏈上，阻燃單體的引入顯著提高了PS共聚物的最大分解溫度和成炭量，熱釋放速率也明顯降低，提高了材料的阻燃性能。研究表明，將硅元素和硼元素引入到PS分子結(jié)構(gòu)中，能明顯提高材料的阻燃性能。Shu Wei-Jye等［40］將甲基三甲氧基硅烷與苯乙烯系列單體通過(guò)自由基共聚，制備得到含有硅基團(tuán)的PS共聚物，結(jié)果表明，硅元素的引入能顯著提高PS共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，使其達(dá)到65℃以上，殘?zhí)苛吭黾拥?2.9%以上，最高增加了31.3%，材料的熱穩(wěn)定性和阻燃性能顯著提高。C. Martin等［41］設(shè)計(jì)合成了具有雙苯乙烯官能團(tuán)的含硼阻燃劑5，5-雙（氯甲基苯乙烯）-2-苯基-［1，3，2］二氧雜硼烷（BVPDB），結(jié)果表明，BVPDB與苯乙烯的共聚產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性顯著提高，當(dāng)硼元素在共聚物中含量達(dá)到1.6%時(shí)，共聚物的LOI提高了3.4%，初始分解溫度提高了35℃，700℃時(shí)的殘?zhí)苛窟_(dá)到15%，促進(jìn)了材料的凝聚相阻燃作用，有效提高了材料的阻燃性能。

Tai Qilong等［42］合成了一種新型含雙鍵磷系阻燃劑，將其與苯乙烯進(jìn)行自由基本體共聚得到含有磷元素的PS共聚物，采用TG，DSC及MCC測(cè)試，結(jié)果表明，磷基團(tuán)的引入提高了共聚物的熱穩(wěn)定性，當(dāng)阻燃劑含量為20%時(shí)，初始分解溫度提高了11℃（空氣氣氛），500℃時(shí)的殘?zhí)苛繌?.49%提高到9.60%，PHRR從914 kW/m2降低至709 kW/m2，共聚物熱分解過(guò)程中生成不穩(wěn)定的炭層，成炭量較高，炭層能有效延緩共聚物的熱分解過(guò)程。

2.2 添加阻燃型PS

添加型阻燃劑是在聚合物基材的生產(chǎn)制備過(guò)程中添加的，不會(huì)與材料或者材料中的組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以，此類阻燃劑是以物理混合方式分散于聚合物基體中，從而提高聚合物材料的阻燃性能。目前，PS用無(wú)鹵阻燃劑主要通過(guò)熔融加工工藝進(jìn)行添加。熔融加工法適用面廣，多數(shù)阻燃劑均可通過(guò)該方法制備阻燃PS，如紅磷、三聚氰胺聚磷酸鹽、次磷酸鋁、膨脹石墨以及APP，TPP，POSS，MH，ATH等［43–45］。此方法具有操作簡(jiǎn)單、阻燃劑選擇范圍更廣泛、生產(chǎn)規(guī)模較大等優(yōu)點(diǎn)。但是，熔融加工法存在一些明顯的缺點(diǎn)，如阻燃劑的分散很難達(dá)到較理想的分散效果，阻燃劑易團(tuán)聚、易析出，往往導(dǎo)致材料的力學(xué)性能下降，對(duì)加工設(shè)備的腐蝕性也較大，在加工過(guò)程中阻燃劑易揮發(fā)和分解而導(dǎo)致阻燃效率下降。

PS可通過(guò)懸浮聚合法制備得到，將阻燃劑添加到聚合體系中，通過(guò)懸浮聚合法制備得到含有阻燃劑的PS復(fù)合物，可以避免熔融加工法的一些不足，獲得阻燃劑均勻分散于聚合物基體中的良好效果。在一些研究中，通過(guò)原位懸浮聚合法制備了含有炭黑、納米碳酸鈣、埃洛石納米管、蒙脫土等添加劑的PS復(fù)合材料，這些添加劑能較好地分散在PS基體中，從而改善了聚合物的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能［46–47］。Zhang Cunwei等［48］通過(guò)懸浮聚合法制備了PS/TPP納米復(fù)合材料，阻燃劑TPP為納米粒子且均勻分散于PS基體中，獲得了良好的阻燃性能，LOI提高了7%，UL94垂直燃燒等級(jí)達(dá)到V–2級(jí)，PHRR從1 015 kW/m2降低至548 kW/m2，THR從133 MJ/m2降低至86 MJ/m2。在此基礎(chǔ)上，對(duì)懸浮聚合法和熔融擠出法兩種方法制備的PS/TPP復(fù)合物的性能進(jìn)行了對(duì)比研究，結(jié)果表明，通過(guò)懸浮聚合法制備的PS/ TPP復(fù)合材料的阻燃性能和力學(xué)性能均優(yōu)于熔融擠出法制備的PS/TPP復(fù)合材料［49］。因此，在苯乙烯聚合階段加入阻燃劑，通過(guò)懸浮聚合法制備含有阻燃劑的阻燃PS應(yīng)是一種比較有前途的方法。

3 結(jié)語(yǔ)

PS作為一種重要的高分子材料，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)其阻燃要求也越來(lái)越高。開發(fā)無(wú)鹵、環(huán)境友好的阻燃體系成為PS應(yīng)用與發(fā)展的重點(diǎn)。研究和改進(jìn)共聚、共混等阻燃改性方法使阻燃體系發(fā)揮更高的阻燃效率也是無(wú)鹵阻燃PS的一個(gè)重要發(fā)展方向。通過(guò)科學(xué)合理的改性方法，研發(fā)新型、高效、環(huán)境友好、成本低廉的阻燃體系是今后PS阻燃改性研究的重點(diǎn)和發(fā)展方向。

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Research Progress of Flame Retarded PS

Zhang Cunwei1， 2， Li Xiangmei1， Yang Rongjie1
（1. National Engineering Research Center of Flame Retardant Materials， School of Materials， Beijing Institute of Technology， Beijing 100081， China；2. Fire Command Department， Chinese People's Armed Police Forces Academy， Langfang 065000， China）

The current research progress and development trend of flamed retarded polystyrene （PS） were summarized. The current studies of various kinds of PS flame retardants containing halogen flame retardant，phosphorus flame retardant，intumescent flame retardant，silicon flame retardant and metal hydroxid flame retardant，were summarized. The advantages and disadvantages of flame retarded modification methods such as copolymerization，extrusion blend and suspension polymerization，which can prepare intrinsic flame retarded PS and additive flame retarded PS，were analyzed. The research and development of a new and efficient flame retardant system is the emphasis of flame retarded PS through scientific preparation method in the future.

polystyrene；flame retardant；flame retarded modification

TQ325.2

A

1001-3539（2016）07-0137-05

10.3969/j.issn.1001-3539.2016.07.027

聯(lián)系人：張存位，博士，主要從事高分子阻燃材料的研究2016-05-05