高分子材料的阻燃技術(shù)探析

吳盛（池州學院，安徽 池州 247000）

高分子材料的阻燃技術(shù)探析

吳盛（池州學院，安徽 池州 247000）

伴隨工業(yè)化進程持續(xù)加深，目前生產(chǎn)的高分子材料均具備越來越顯著的抗壞能力以及阻燃水平。但是因為高分子材料處于燃燒時刻時，無法將巨大的能量于相對短的時限中散發(fā)出來，進而往往出現(xiàn)多類有害物質(zhì)，所以由于高分子阻燃水平不達標而引發(fā)的火災依然時有發(fā)生，對應受到的經(jīng)濟以及社會損失相當慘重。所以，怎樣在高分子材料阻燃方面有所突破是這一領(lǐng)域的熱點之一，但是依然應當不斷探討其性能上的優(yōu)化問題。本次論文的出發(fā)點設(shè)定于高分子材料的阻燃原理的闡述，進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的方向還有具體的前景。

高分子材料；阻燃劑；應用

高分子材料于國內(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，由于最近幾年來我國消防管控力度的提升，面向火災防控的宣傳進一步擴散，所以有必要針對阻燃技術(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，阻燃作用的落腳點在于阻礙或者約束涉及的部分因素?，F(xiàn)下應用最廣的阻燃手段涉及物理以及化學兩大類。

氣相阻燃原理表示于氣相內(nèi)結(jié)束燃燒或者面向鏈式燃燒反應加以阻礙。

阻斷熱交換阻燃原理表示轉(zhuǎn)移阻燃材料所帶來的熱量，引發(fā)燃燒過程溫度不充足的狀況，進而無法出現(xiàn)維持燃燒的可燃氣體。

除此以外，還涉及到凝聚相阻燃等手段?？傊枞歼€有燃燒過程均面臨眾多的作用因素，無法具體地加以劃分。

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)境的進一步反應。

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，屬于有機阻燃劑。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構(gòu)阻燃性以研發(fā)對應的阻燃工藝。

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結(jié)合，實現(xiàn)了阻燃功效的放大。

2.5 無機阻燃劑

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

3 阻燃技術(shù)的具體實踐

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應的化學特性轉(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行能量的傳導。其二，添加型。其充當了催化劑的角色，將熱量進行疏導，發(fā)揮的功效要強于反應型。然而在阻燃環(huán)節(jié)內(nèi)將帶來有害氣體，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)填充于納米級別的外殼內(nèi)，進而具備一定的保護還有緩沖效果?，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，同時已朝著具體實踐進軍。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，膠囊可以瞬時破裂散發(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，其具體實踐范圍持續(xù)增加。納米材料可以于燃燒環(huán)節(jié)內(nèi)帶來抑制劑，引發(fā)物質(zhì)之中的化學變化，還可以放慢能量擴散的速度，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)泡承擔阻燃物質(zhì)，由于發(fā)泡劑屬于無毒、無煙的物質(zhì)，所以這一手法將不會引起環(huán)境破壞以及人體健康的損害。目前于國外已經(jīng)出現(xiàn)了相對完善的膨脹技術(shù)的應用實例。

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)域的實踐案例眾多。接枝涉及到化學以及光敏兩大塊，利用接枝技術(shù)來增強聚合物受熱的穩(wěn)定程度，同時通過成碳完成燃燒類型的轉(zhuǎn)換。其將多類無機化合物聚集，出現(xiàn)共聚化合物而營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

總體來說，伴隨我國面向高分子材料領(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)。近些年我國消防工作的全面落實，以及對應要求的不斷提升，使得阻燃產(chǎn)品大量涌現(xiàn)，同時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踐不足的狀況，應當?shù)玫竭M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)勢以及不足進行了細致的解讀。并且針對相應的技術(shù)，給出了對于未來這一領(lǐng)域的發(fā)展狀況的大致估測。

[1]薛楊.關(guān)于高分子材料阻燃技術(shù)的探析[J].化工管理,2017,(08):187.

[2]郭永吉.高分子材料阻燃技術(shù)的應用及發(fā)展探究[J].江西化工,2014,(04):208-209.

[3]高帆.高分子材料阻燃技術(shù)應用及發(fā)展探析[J].化工管理,2014,(06):91.

吳盛（1995-），男，安徽六安，研究方向：高分子材料與化學工程。