何志遠(yuǎn)

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)于新材料的研究深入程度越來(lái)越高。目前，我國(guó)正在積極的進(jìn)行節(jié)能環(huán)保型經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，所以對(duì)于材料的節(jié)能型要求在不斷的提升。聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯材料的主要產(chǎn)品之一，此產(chǎn)品的質(zhì)量較輕、導(dǎo)熱性弱、比強(qiáng)度大，而且具有防震、隔音以及耐化學(xué)性等突出的優(yōu)點(diǎn)，所以在目前的交通運(yùn)輸、家電以及生活用品等方面得到了顯著的應(yīng)用。目前，此種材料在我國(guó)的需求度不斷的提升，而且應(yīng)用范圍也在不斷的擴(kuò)大。從此材料的研究分析來(lái)看，雖然其優(yōu)勢(shì)明顯，但是在燃燒的過程中釋放的有毒氣體較多，所以應(yīng)用受到了限制。為了推廣其應(yīng)用，積極的分析聚氨酯泡沫塑料的無(wú)鹵阻燃技術(shù)意義顯著。

關(guān)鍵詞：聚氨酯泡沫塑料；無(wú)鹵阻燃技術(shù)；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.019

聚氨酯泡沫塑料在目前的社會(huì)生活中有著重要的應(yīng)用，對(duì)于現(xiàn)階段的材料利用結(jié)構(gòu)更新和改善發(fā)揮了重要的作用，但是其在燃燒過程中產(chǎn)生的大量有毒氣體影響了人們對(duì)其的接受程度，所以此材料的進(jìn)一步推廣受到了嚴(yán)重的限制。為了提升其社會(huì)利用價(jià)值，利用無(wú)鹵阻燃技術(shù)進(jìn)行聚氨酯泡沫的制成改造，這樣可以有效的將其燃燒中產(chǎn)生的有毒氣體進(jìn)行抑制或者消除。通過此方面的措施，聚氨酯泡沫塑料的缺陷會(huì)得到逐漸的改變，其在社會(huì)中的推廣度和利用價(jià)值都會(huì)得到提升。

1 聚氨酯泡沫塑料無(wú)鹵阻燃技術(shù)

1.1 反應(yīng)型阻燃劑

在聚氨酯泡沫塑料無(wú)鹵阻燃技術(shù)利用中，反應(yīng)型阻燃劑是重要的利用。所謂的反應(yīng)型阻燃劑主要指的是在聚合物骨架中引入具有阻燃作用的元素或者是化合物，這樣，基體結(jié)構(gòu)中就會(huì)含有阻燃的成分。而這些阻燃的成分就可以成功的抑制聚氨酯泡沫塑料的燃燒。從現(xiàn)實(shí)利用的效果來(lái)看，反應(yīng)型阻燃劑的阻燃作用發(fā)揮較為持久，而且具有非常良好的穩(wěn)定性，并且這種阻燃劑可以有效的減少對(duì)材料自身性能的影響，所以說此種阻燃劑具有較高的利用價(jià)值。就反應(yīng)型阻燃劑的配置來(lái)講，在其中加入的元素通常是磷、硅或者氮。就反應(yīng)型阻燃劑的實(shí)施原理來(lái)看，主要是通過元素和機(jī)體本身的反應(yīng)使得燃燒中的有害物質(zhì)減少，這樣，即使在燃燒的過程中，聚氨酯材料的有害性也會(huì)降低。

1.2 添加型阻燃劑

在聚氨酯無(wú)鹵阻燃技術(shù)的利用中，使用到的另一種阻燃劑是添加型阻燃劑。此種阻燃劑的構(gòu)成分為兩部分，第一部分是材料基體，即聚氨酯基本成分。第二種是用于添加的阻燃元素以及化合物，而從目前的情況來(lái)看，添加物主要包括了碳、旅、硼、鹵素等。因?yàn)樘砑釉氐牟煌?，所以此種阻燃劑又有有機(jī)和無(wú)機(jī)的區(qū)別。有機(jī)添加型的阻燃劑主要指的是在其中添加了磷、氮、硅等形成的阻燃劑，而無(wú)機(jī)添加型的阻燃劑主要指的是在基體中添加無(wú)機(jī)物形成的阻燃劑，從實(shí)踐中來(lái)看，無(wú)機(jī)添加型阻燃劑常用的添加物是磷酸鹽、硼酸鹽、氫氧化鋁等。就兩種阻燃劑而言，無(wú)機(jī)添加型阻燃劑相比有機(jī)添加型阻燃劑更具優(yōu)勢(shì)。因?yàn)闊o(wú)機(jī)添加型的阻燃劑不僅不容易揮發(fā)、具有較高的熱穩(wěn)定性，而且工藝簡(jiǎn)單，成本較低。

1.3 膨脹型阻燃劑

在聚氨酯無(wú)鹵阻燃技術(shù)的利用中，最新型的阻燃劑利用便是膨脹型阻燃劑。此種阻燃劑在目前社會(huì)中的迅速發(fā)展和利用主要得益于兩方面的條件：第一是鹵素阻燃劑的環(huán)境問題研究有了不斷的深入，第二是阻燃劑新法則在社會(huì)中進(jìn)行了頒布。在這兩方面條件的作用下，膨脹型阻燃劑作為具有較高環(huán)保價(jià)值的無(wú)鹵阻燃劑得到了廣泛的應(yīng)用。就此種阻燃劑的作用原理來(lái)看，其主要是根據(jù)不同組分之間的化學(xué)反應(yīng)和物理過程在聚合物的表面形成具有隔熱、隔氧和抑制作用碳質(zhì)泡沫碳層，利用碳層的作用對(duì)聚合物形成保護(hù)作用，從而達(dá)到阻燃的效果。從實(shí)際應(yīng)用的效果分析來(lái)看，膨脹型阻燃劑有著兩方面的優(yōu)勢(shì)：第一是此種阻燃劑的阻燃效率較高，第二是此種阻燃劑作用發(fā)揮的時(shí)候低煙無(wú)毒，也不會(huì)產(chǎn)生腐蝕性的氣體。從這兩方面的因素分析來(lái)看，此種阻燃劑的環(huán)境友好型特點(diǎn)突出。

2 可膨脹石墨阻燃分析

2.1 阻燃原理

可膨脹石墨是現(xiàn)階段利用無(wú)鹵阻燃技術(shù)利用中一種較為新型的阻燃劑。這種阻燃劑主要是利用化學(xué)和物理的方法將插層劑插入到了石墨層間的具有碳六角網(wǎng)絡(luò)平面結(jié)構(gòu)當(dāng)中，由此形成的晶體化合物。在實(shí)際利用中，此種阻燃劑的原理表現(xiàn)為：當(dāng)晶體化合物受熱的時(shí)候，層間的插入物質(zhì)會(huì)因?yàn)槭軣岬木壒史纸饣蛘邭饣瑥亩a(chǎn)生大量的膨脹熱，因?yàn)榕蛎洘徇h(yuǎn)遠(yuǎn)的大于了石墨空間的范德華力，所以片層會(huì)被氣流脹升，這樣，石墨間的距離便有了進(jìn)一步的擴(kuò)大，由此就形成了“蠕蟲狀”的膨脹石墨。膨脹石墨較大的比表面積和較低的密度特點(diǎn)使其具有了較強(qiáng)的耐壓性、柔韌性和可塑性，抗腐蝕性和抗氧化性以及抵抗高低溫的能力也較強(qiáng)，所以阻燃的效果較好。

2.2 利用缺陷

在研究深入的情況下發(fā)現(xiàn)，雖然膨脹石墨作為新型的阻燃劑具有較大的優(yōu)勢(shì)，但是其也有一些客觀存在的缺陷。比如說膨脹石墨的片層結(jié)構(gòu)之間存在著很大的間隙，所以將其添加到聚合物當(dāng)中的時(shí)候，膨脹石墨和機(jī)體之間的相容性會(huì)比較差，這就會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料力學(xué)性能的下降。無(wú)鹵阻燃技術(shù)的研究目的是要在不改變復(fù)合材料性能特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提升其阻燃的效果，而膨脹石墨雖然具有較好的阻燃效果，同時(shí)也具備很好的環(huán)境效應(yīng)，但是其結(jié)構(gòu)的固有缺陷造成的力學(xué)性能下降卻不容忽視。為此，強(qiáng)化膨脹石墨的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)分析研究意義重大。

3 結(jié)束語(yǔ)

聚氨酯泡沫塑料作為一種重要的新型材料在目前的社會(huì)生活中有著廣泛的應(yīng)用，但是從具體的利用效果來(lái)看，此種材料在燃燒的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生較大的危害，所以為了強(qiáng)化其應(yīng)用價(jià)值的提升，積極的探討聚氨酯材料的無(wú)鹵阻燃技術(shù)，目的就是要降低我應(yīng)用危害。

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