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阻燃材料

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阻燃材料

2019-02-21

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高分子材料性能優異,廣泛應用于各個領域,但是大多數高分子材料是碳氫有機結構,屬于易燃、可燃材料,在燃燒時熱釋放速率大,熱值高,火焰傳播速度快,不易熄滅,有時還產生濃煙和有毒氣體,對人們生命安全和環境造成巨大的危害。近年來,全球阻燃行業產值逐年增長,與此同時,各國相繼提出材料阻燃相關法規,對高分子材料阻燃性能提出更高的要求。因此,如何提高高分子材料的阻燃性,已經成為當前高分子材料科技工作者一個急需解決和重視的問題。

1、高分子阻燃材料分類

阻燃型高分子材料可以分為本質阻燃高分子材料和非本質阻燃高分子材料。

2、非本質高分子阻燃材料

非本質阻燃高分子材料可以分為添加型阻燃和反應型阻燃兩種類型。

添加型阻燃劑型阻燃材料指在被阻燃高聚物基材的加工過程中加入阻燃劑的,與基材及基材中的其它組分不發生化學反應,以物理方式分散于基材中而賦予基材以阻燃性,多用于熱塑性高聚物。目前阻燃劑主要分為有機、無機、有機無機混合型阻燃劑。

反應型阻燃高分子材料是在被阻燃基材制造過程中加入的,它們或者作為高聚物的單體,或者作為交聯劑而參與化學反應,最后成為高聚物的結構單元而賦予高聚物以阻燃性,多用于熱固性高聚物。

3、本質高分子阻燃材料

所謂的本質阻燃高分子材料指的是指那些由于具有特殊的化學結構而使它們即使不加填料或增強材料,也不必經過長時間的固化,仍然具有良好的阻燃性。所有芳香組分含量高的高聚物,如酚醛樹脂和呋喃樹脂都是難燃燒的。

這類具有本質阻燃的高聚物,有些成本很高,有些制造工藝特殊,因而限制了它們的應用,只能考慮用于那些不十分注重經濟因素的地方。

近年來,人們還研制了一些新的本質阻燃高聚物,如芳香族酰胺-酰亞胺聚合物、芳基乙炔聚合物、硅氧烷-乙炔聚合物及其它無機-有機雜化共聚物等。

下面提供一些本質阻燃高分子材料的設計思路。希望能夠幫助到大家。

本質型阻燃高分子材料設計思路

(1)在分子結構中引人鹵素或磷;

(2)增加分子結構的碳/氫化;

(3)增加高聚物的氮含量;

(4)通過芳香化或雜環芳香化,在分子結構中引人共軛系統;

(5)在分子中引人剛性結構(形成半階梯或階梯聚合物);

(6)在分子結構中引人能使聚合物鏈間發生強烈相互作用的基團;

(7)增加高聚物的結晶度和交聯度。

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