吳盛（池州學(xué)院，安徽 池州 247000）

高分子材料的阻燃技術(shù)探析

吳盛（池州學(xué)院，安徽 池州 247000）

伴隨工業(yè)化進(jìn)程持續(xù)加深，目前生產(chǎn)的高分子材料均具備越來(lái)越顯著的抗壞能力以及阻燃水平。但是因?yàn)楦叻肿硬牧咸幱谌紵龝r(shí)刻時(shí)，無(wú)法將巨大的能量于相對(duì)短的時(shí)限中散發(fā)出來(lái)，進(jìn)而往往出現(xiàn)多類有害物質(zhì)，所以由于高分子阻燃水平不達(dá)標(biāo)而引發(fā)的火災(zāi)依然時(shí)有發(fā)生，對(duì)應(yīng)受到的經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)損失相當(dāng)慘重。所以，怎樣在高分子材料阻燃方面有所突破是這一領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，但是依然應(yīng)當(dāng)不斷探討其性能上的優(yōu)化問題。本次論文的出發(fā)點(diǎn)設(shè)定于高分子材料的阻燃原理的闡述，進(jìn)而利用面向高分子阻燃劑涉及類別的解讀，分析高分子材料今后前進(jìn)的方向還有具體的前景。

高分子材料；阻燃劑；應(yīng)用

高分子材料于國(guó)內(nèi)的普及狀況十分廣泛，并且在大眾生活里出現(xiàn)的眾多阻燃材料同樣歸類于高分子類型，由于最近幾年來(lái)我國(guó)消防管控力度的提升，面向火災(zāi)防控的宣傳進(jìn)一步擴(kuò)散，所以有必要針對(duì)阻燃技術(shù)投入研究。

1 高分子材料燃燒以及阻燃原理

1.1 燃燒原理

當(dāng)處于燃燒的過程，高分子材料將轉(zhuǎn)換為可揮發(fā)的可燃物質(zhì)，一旦其濃度達(dá)到一定水平，再加上熱量充足，就能夠燃燒。因此，高分子燃燒的過程由兩大塊組成：熱氧降解還有燃燒。具體細(xì)分還可以劃分為傳熱，部分熱氧降解以及揮發(fā)物質(zhì)于固相還有氣相內(nèi)的一系列燃燒過程。所以，要滿足燃燒源頭提供的熱量造成高分子材料分解，同時(shí)散發(fā)得到的可燃物聚集形成一定量的濃度這兩方面條件，其后才可能出現(xiàn)燃燒狀況。

1.2 阻燃原理

通過分析高分子材料的燃燒原理能夠得到，阻燃作用的落腳點(diǎn)在于阻礙或者約束涉及的部分因素?，F(xiàn)下應(yīng)用最廣的阻燃手段涉及物理以及化學(xué)兩大類。

氣相阻燃原理表示于氣相內(nèi)結(jié)束燃燒或者面向鏈?zhǔn)饺紵磻?yīng)加以阻礙。

阻斷熱交換阻燃原理表示轉(zhuǎn)移阻燃材料所帶來(lái)的熱量，引發(fā)燃燒過程溫度不充足的狀況，進(jìn)而無(wú)法出現(xiàn)維持燃燒的可燃?xì)怏w。

除此以外，還涉及到凝聚相阻燃等手段?？傊?，阻燃還有燃燒過程均面臨眾多的作用因素，無(wú)法具體地加以劃分。

2 阻燃劑的劃分

2.1 磷系阻燃劑

磷系阻燃劑內(nèi)投入實(shí)踐最普遍的為含鹵磷酸酯，其大致作用為，面向高分子遇熱分解的環(huán)節(jié)，協(xié)助高分子出現(xiàn)脫水碳化的作用，不僅可以降低氣體的散發(fā)量，還能通過材料本身具備的不易揮發(fā)性能，阻斷和外部環(huán)境的進(jìn)一步反應(yīng)。

2.2 鹵系阻燃劑

迄今為止普及程度最高的阻燃劑。其表現(xiàn)出用量小、成效顯著的特點(diǎn)，屬于有機(jī)阻燃劑。但是它同樣暴露出一定的缺陷：阻燃環(huán)節(jié)內(nèi)散發(fā)有害氣體。

2.3 本質(zhì)阻燃劑

通過高分子自身攜帶的機(jī)構(gòu)阻燃性以研發(fā)對(duì)應(yīng)的阻燃工藝。

2.4 含硅阻燃劑

這是現(xiàn)下新興的阻燃手段，其把硅酮聚合物以及氫氧化物有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了阻燃功效的放大。

2.5 無(wú)機(jī)阻燃劑

此類阻燃劑的工作機(jī)制在于：經(jīng)過遇熱分解而帶來(lái)水分，以此讓燃燒熱量達(dá)不到要求，除此以外，還帶來(lái)諸如氧化鎂的物質(zhì)和燃燒出現(xiàn)的碳化合物加以結(jié)合，出現(xiàn)保護(hù)層以阻礙可燃?xì)怏w由外部環(huán)境接觸。

3 阻燃技術(shù)的具體實(shí)踐

3.1 阻燃技術(shù)

消防工作往往需要投入阻燃技術(shù)，其實(shí)踐幾乎全部要建立在阻燃劑的使用上，而高分子材料面向阻燃成效的作用突出，阻燃技術(shù)同樣屬于依照阻燃劑對(duì)應(yīng)的化學(xué)特性轉(zhuǎn)換其分子構(gòu)造，所以阻燃技術(shù)面向高分子材料的具體條件為：提升碳化程度而又不帶來(lái)額外的可燃、有害氣體。

3.2 阻燃劑

阻燃劑發(fā)揮著顯著拉低高分子燃燒性能，放慢燃燒速度的效果。其大致囊括了兩塊內(nèi)容。其一，反應(yīng)型。如果阻燃劑以及熱塑性高分子相遇，就將出現(xiàn)明顯的干擾構(gòu)造，其均可以阻斷分子進(jìn)行能量的傳導(dǎo)。其二，添加型。其充當(dāng)了催化劑的角色，將熱量進(jìn)行疏導(dǎo)，發(fā)揮的功效要強(qiáng)于反應(yīng)型。然而在阻燃環(huán)節(jié)內(nèi)將帶來(lái)有害氣體，因此必須提升阻燃劑的吸收能力。

4 高分子材料阻燃今后的前景

4.1 微膠囊技術(shù)

微膠囊化表示把物質(zhì)填充于納米級(jí)別的外殼內(nèi)，進(jìn)而具備一定的保護(hù)還有緩沖效果?，F(xiàn)下把阻燃劑投放至這一小容器的做法屬于阻燃領(lǐng)域的聚焦點(diǎn)，同時(shí)已朝著具體實(shí)踐進(jìn)軍。膠囊大多由兩類材料制成，分別是天然高分子物質(zhì)還有人工合成材料。一旦發(fā)生火災(zāi)，膠囊可以瞬時(shí)破裂散發(fā)阻燃劑。今后優(yōu)化的內(nèi)容涉及到膠囊的規(guī)格形狀、功效還有環(huán)保水平等。

4.2 納米技術(shù)

伴隨納米技術(shù)的蓬勃成長(zhǎng)，其具體實(shí)踐范圍持續(xù)增加。納米材料可以于燃燒環(huán)節(jié)內(nèi)帶來(lái)抑制劑，引發(fā)物質(zhì)之中的化學(xué)變化，還可以放慢能量擴(kuò)散的速度，屬于今后著重發(fā)展的內(nèi)容之一。

4.3 膨脹技術(shù)

通過發(fā)泡承擔(dān)阻燃物質(zhì)，由于發(fā)泡劑屬于無(wú)毒、無(wú)煙的物質(zhì)，所以這一手法將不會(huì)引起環(huán)境破壞以及人體健康的損害。目前于國(guó)外已經(jīng)出現(xiàn)了相對(duì)完善的膨脹技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。

4.4 接枝以及交聯(lián)改性技術(shù)

接枝以及交聯(lián)屬于讓高分子材料功能化的顯著手段，現(xiàn)下此類技術(shù)于高分子材料阻燃領(lǐng)域的實(shí)踐案例眾多。接枝涉及到化學(xué)以及光敏兩大塊，利用接枝技術(shù)來(lái)增強(qiáng)聚合物受熱的穩(wěn)定程度，同時(shí)通過成碳完成燃燒類型的轉(zhuǎn)換。其將多類無(wú)機(jī)化合物聚集，出現(xiàn)共聚化合物而營(yíng)造出帶有絕緣特性的表層，吸附易燃物質(zhì)內(nèi)的高分子，降低助燃材料含量。

5 結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，伴隨我國(guó)面向高分子材料領(lǐng)域的深入挖掘，多類新興的高分子物質(zhì)出現(xiàn)于人們的視野中，同時(shí)阻斷技術(shù)持續(xù)得到優(yōu)化完善，已經(jīng)形成了一定技術(shù)基礎(chǔ)。近些年我國(guó)消防工作的全面落實(shí)，以及對(duì)應(yīng)要求的不斷提升，使得阻燃產(chǎn)品大量涌現(xiàn)，同時(shí)具備一定良好的效果。但是，現(xiàn)下各類生產(chǎn)工藝依然存在各自的缺陷或者實(shí)踐不足的狀況，應(yīng)當(dāng)?shù)玫竭M(jìn)一步開發(fā)以及探索。本文以此為基本背景，面向高分子材料阻燃的原理、目前產(chǎn)生的多類技術(shù)還有不同技術(shù)所具備的優(yōu)勢(shì)以及不足進(jìn)行了細(xì)致的解讀。并且針對(duì)相應(yīng)的技術(shù)，給出了對(duì)于未來(lái)這一領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r的大致估測(cè)。

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吳盛（1995-），男，安徽六安，研究方向：高分子材料與化學(xué)工程。