關(guān)于高分子材料阻燃方法的探討

梁凱

摘 要：在當(dāng)前社會(huì)中，高分子材料是一種非常重要的材料，在實(shí)際應(yīng)用中具有不可替代的作用。高分子材料應(yīng)用的領(lǐng)域也十分重要，一旦發(fā)生起火燃燒的情況，將會(huì)造成十分嚴(yán)重的后果和損失。因此，對(duì)于高分子材料的阻燃方法應(yīng)當(dāng)進(jìn)行細(xì)致的探討?；诖?，本文對(duì)幾種主要的高分子材料的阻燃方法進(jìn)行了探討，從而確保高分子材料更加安全、高效地應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高分子材料；阻燃方法；探討

高分子材料具有易加工成型、質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)，在日常生活和生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。但是其同時(shí)也具有容易燃燒的缺點(diǎn)，并在燃燒過程中會(huì)釋放出大量有毒氣體。一旦高分子材料發(fā)生燃燒，將會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和財(cái)產(chǎn)損失。因此，在當(dāng)前高分子材料的研究中，對(duì)阻燃方法的重視程度越來越高。

1 協(xié)同阻燃

在高分子材料的阻燃方法中，協(xié)同阻燃是一種十分有效的方式，利用多種不同的阻燃方法對(duì)高分子材料進(jìn)行處理，從而使其阻燃性能得到提高。在協(xié)同阻燃方法中，能夠?qū)ζ渌枞挤椒ǖ膬?yōu)勢(shì)進(jìn)行充分的發(fā)揮，在提升高分子材料阻燃性能的同時(shí)，也能減少對(duì)材料自身性能的不良影響。例如，將氫氧化鎂阻燃劑單獨(dú)加入PS樹脂基體的時(shí)候，需要加入100份才能達(dá)到阻燃要求，但是如果對(duì)氫氧化鎂、OMMT混合添加，只需加入60份氫氧化鎂和6份OMMT，就能夠達(dá)到阻燃性能的要求。此外，將納米阻燃劑和傳統(tǒng)阻燃劑混合使用、OMMT和小分子阻燃劑的混合使用等，都能夠更好地提升材料的阻燃性能，同時(shí)盡量保留材料原有的性能。

2 合金化阻燃

可將普通易燃的高分子材料與阻燃性能良好的高分子材料制備成合金，從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熱穩(wěn)定性和較大的分子質(zhì)量，能夠更好地與高分子基體相容，在高分子基體中不容易發(fā)生析出和遷移，并能發(fā)揮長(zhǎng)久的阻燃效果，因而應(yīng)用前景十分廣闊[1]。另外，通過合金化阻燃的方法，無(wú)需在其中添加大量的小分子阻燃劑，能夠避免對(duì)材料加工性能、力學(xué)性能以及其他方面性能的影響。因此，在高分子材料阻燃性能的提升中，近年來合金化阻燃方法的應(yīng)用正在受到越來越廣泛的重視。

3 化學(xué)反應(yīng)阻燃

在高分子材料分子主鏈或側(cè)鏈中，可以將阻燃基團(tuán)或阻燃元素通過接枝、交聯(lián)、共聚等方式進(jìn)行引入，從而轉(zhuǎn)變可燃、易燃的高分子材料，使高分子材料形成本質(zhì)阻燃性能。在本質(zhì)阻燃高分子材料的制備過程中，也可以對(duì)輻射交聯(lián)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)高分子材料用γ射線進(jìn)行輻照，能夠使高分子材料的分子鏈發(fā)生交聯(lián)。通過這種方式能夠?qū)Ω叻肿硬牧先紵械娜廴诘温淝闆r進(jìn)行抑制或減少，使高分子材料更容易成炭，從而使其阻燃性能得到有效的改善。此外，還可以利用化學(xué)改性，在高分子鏈中對(duì)金屬、硅、硼等原子進(jìn)行引入，從而提升材料的阻燃性能[2]。

4 納米復(fù)合阻燃

在高分子材料阻燃方法的研究中，納米科技的出現(xiàn)改變了整個(gè)研究的格局和方向。將納米尺度的結(jié)構(gòu)引入高分子材料基體中，從而使其形成高分子材料的微觀成分，能夠有效地改善高分子材料的燃燒性能和熱分解行為。在當(dāng)前的實(shí)際應(yīng)用中，無(wú)機(jī)化合物納米復(fù)合阻燃材料、有機(jī)高分子納米復(fù)合阻燃材料中，主要采用了多面體低聚倍半硅氧烷、碳納米管、層狀雙羥基氫氧化物、二氧化硅、石墨、層狀硅酸鹽等納米添加劑。此外，將OMMT和PS在相應(yīng)的條件下進(jìn)行熔融復(fù)合，能夠制備出良好的插層型納米復(fù)合材料，從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，可以將硼、氮、磷、硅等阻燃的基團(tuán)或元素利用表面化學(xué)反應(yīng)、等離子體接枝、電子束輻照接枝等方法進(jìn)行引入，從而使其阻燃性能得到提升[3]。同時(shí)，也可以通過高分子材料的表面改性來提升其阻燃性能。采用這種方法，只對(duì)材料的表面進(jìn)行改性，對(duì)材料的熱學(xué)性能、力學(xué)性能等自身特性不會(huì)造成影響。由于無(wú)需對(duì)大量阻燃劑進(jìn)行添加，因而不會(huì)對(duì)材料性能帶來不良的影響。例如，可以采用等離子體接枝、電子束輻照接枝等，對(duì)高分子材料表面進(jìn)行接枝聚合，能夠有效延長(zhǎng)材料的點(diǎn)燃時(shí)間，提高極限氧指數(shù)，從而提升阻燃性能。

6 添加阻燃劑阻燃

在高分子材料中，可以加入一些相應(yīng)用量和種類的小分子化合物阻燃劑。在這樣的復(fù)合體系中，一旦發(fā)生燃燒，凝聚相和氣相具有阻燃作用，從而使高分子材料的阻燃性能得到提高。在實(shí)際應(yīng)用中，該方法具有靈活便利、成本低、方法簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，對(duì)高分子材料的阻燃級(jí)別、阻燃性能等也能進(jìn)行良好的調(diào)節(jié)和控制[4]。目前有很多小分子阻燃劑，從不同的角度分別可以劃分為無(wú)機(jī)阻燃劑、有機(jī)阻燃劑、無(wú)鹵阻燃劑、有鹵阻燃劑、添加型阻燃劑、反應(yīng)型阻燃劑等。例如，磷系阻燃劑、金屬氫氧化物阻燃劑、氧化銻、可膨脹石墨、硼酸鋅、桂系阻燃劑、磷氮系阻燃劑、鹵系阻燃劑等，都是常見的阻燃劑。

7 結(jié)論

傳統(tǒng)高分子材料在實(shí)際應(yīng)用中，往往具有容易燃燒的特點(diǎn)，會(huì)造成十分嚴(yán)重的后果。因此，應(yīng)當(dāng)采用有效的阻燃方法對(duì)高分子材料的阻燃性能進(jìn)行改善和提升，從而使高分子材料在實(shí)際應(yīng)用中不容易燃燒，或者在燃燒后能夠在空氣中自熄滅。需要注意的是，在選用阻燃方法時(shí)，也要盡量降低對(duì)高分子材料自身性能的不良影響，從而更好地滿足實(shí)際的使用需求。

參考文獻(xiàn)

[1]井蒙蒙，劉繼純，劉翠云，等.高分子材料的阻燃方法[J].中國(guó)塑料，2012，（2）：13-19.

[2]王東衛(wèi)，趙強(qiáng)，張瀟嫻，等.碳納米管/高分子阻燃復(fù)合材料研究進(jìn)展[J].化工新型材料，2012，（70）：4-6.

[3]楊保平，陳碧碧，郭軍紅，等.新型本質(zhì)阻燃高分子材料研究進(jìn)展[J].化工新型材料，2014，（8）：26-28.

[4]曹征，陸丁榮，周曉波，等.阻燃型高分子材料發(fā)展?fàn)顩r簡(jiǎn)介[J].山東化工，2015，（7）：71-73，76.

（作者單位：湖北工程學(xué)院新技術(shù)學(xué)院）