關(guān)于阻燃性有機(jī)硅高分子材料的研究進(jìn)展

摘 要：伴隨高分子材料的迅猛發(fā)展阻燃劑以及阻燃材料的研制與應(yīng)用，正在不斷加快，從而對(duì)材料的性能以及各個(gè)環(huán)節(jié)都有著一定的要求，而且傳統(tǒng)阻燃劑在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前社會(huì)各界多提出的需求。因此，為了能夠全面提高這種材料的研究效果，則需要事先將多樣化要求進(jìn)行列舉，使得其環(huán)保性與低毒性得到有效發(fā)揮，其中有機(jī)硅高分子材料阻燃劑有著一定的優(yōu)勢(shì)，而且具有相對(duì)較高的潛力，需要得到有關(guān)研究人員重視。基于此，文章主要圍繞阻燃劑以及有機(jī)阻燃劑開(kāi)展分析，并根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)以及查閱資料闡述了研究進(jìn)展，僅供參考。

關(guān)鍵詞：有機(jī)硅高分子;研究進(jìn)展;阻燃劑;材料

據(jù)實(shí)地調(diào)查，有機(jī)硅高分子材料主要是以7.8鏈為主，而且側(cè)基主要是由有機(jī)基團(tuán)與乙烯所組成，再加上其介電性及熱穩(wěn)定性與自身的結(jié)構(gòu)有著密不可分的關(guān)系。而且在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，能夠有效發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，并且廣泛的融入到各個(gè)行業(yè)當(dāng)中。然而由于社會(huì)各界的進(jìn)步對(duì)阻燃劑的要求正在不斷提升，因此為了能夠確保符合時(shí)代要求，則需要注重對(duì)阻燃劑有機(jī)硅高分子材料的研究，并分析其傳統(tǒng)研究方式存在的問(wèn)題，確保能夠提高研究的效果。

1 有機(jī)阻燃劑的概述

阻燃劑的應(yīng)用主要是為了提高材料的抗燃性，可以有效解決材料在應(yīng)用過(guò)程中被燃燒的問(wèn)題。阻燃劑作為高分子材料發(fā)展的主要?jiǎng)恿χ?，其用量相?duì)較高，而且與增塑劑有著相同的重要性，阻燃劑在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中需要根據(jù)化合物的種類分為有機(jī)阻燃劑與無(wú)機(jī)阻燃劑。因此，有關(guān)研究人員在對(duì)阻燃劑以及阻燃技術(shù)進(jìn)行研究與探究的過(guò)程中，需要事先分析其基礎(chǔ)材料的相容性，并全面掌握其熱穩(wěn)定性與水解穩(wěn)定性，確保能夠制定針對(duì)性研究方案，全面發(fā)揮其作用，為社會(huì)各界帶來(lái)有力幫助。

2 阻燃劑的分類

眾所周知，阻燃劑的阻燃機(jī)理與燃燒有著密不可分的關(guān)系，而且目前被認(rèn)定有燃燒反應(yīng)的主要有4個(gè)要素：燃料、熱源、氧、鏈反應(yīng)，物質(zhì)在實(shí)際燃燒的過(guò)程中通常分為三個(gè)階段及熱分解、熱引燃、熱點(diǎn)燃，若對(duì)不同燃燒階段燃燒的4個(gè)要素進(jìn)行阻燃劑加以抵制，則能夠根據(jù)實(shí)際情況形成不同類型的阻燃劑，而且針對(duì)阻燃劑的分類方法來(lái)講，需要分析添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑的差異，并掌握聚合物的要點(diǎn)，確保在實(shí)踐運(yùn)用化學(xué)物品的過(guò)程中能夠發(fā)揮一定的效果。再加上當(dāng)前反應(yīng)型在聚合制備中，原料需要通過(guò)化學(xué)反應(yīng)成聚合物分子鏈這一部分，這一環(huán)節(jié)對(duì)材料的使用性能影響相對(duì)較小，阻燃性的效果能夠有效發(fā)揮。因此，在實(shí)際探究分類以及應(yīng)用的過(guò)程中，需要事先掌握其阻燃劑的范疇，確保能夠制定并優(yōu)化其分類，選擇合理的阻燃劑[1]。

3 有機(jī)硅阻燃劑的合成分析

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技文明發(fā)展的推動(dòng)下，有機(jī)硅高分子材料，近些年開(kāi)發(fā)出新型并且具有環(huán)保性的無(wú)鹵阻燃劑，其作為成炭型抑煙劑，在實(shí)際運(yùn)用與運(yùn)行的過(guò)程中效果相對(duì)較好，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)材料存在的問(wèn)題，而且自身的機(jī)械強(qiáng)度得到優(yōu)化，滿足社會(huì)各界對(duì)阻燃劑的使用需求，從而發(fā)揮一定的作用，實(shí)現(xiàn)阻燃的效果。再加上有機(jī)硅阻燃劑的穩(wěn)定性相對(duì)較高，而且有機(jī)硅的閃點(diǎn)絕大數(shù)都會(huì)高于300℃，阻燃性能相對(duì)較高。其中比較常見(jiàn)的有硅油、硅樹(shù)脂、硅橡膠等相關(guān)材料，而且市場(chǎng)應(yīng)用有機(jī)硅阻燃劑主要是由美國(guó)通用電氣所提供的，SFR-100是一種粘稠透明的聚合物，而且其能夠合理的與協(xié)同劑融合使用，需求量相對(duì)較少，同時(shí)能夠滿足阻燃的要求。所以，研究人員在實(shí)際開(kāi)展研發(fā)工作的過(guò)程中，需要探究有機(jī)硅高分子材料的阻燃性，并掌握PU彈性體當(dāng)中的硅氧烷，從而根據(jù)實(shí)際情況適量加入，使得HR降低到80%，確保能夠全面提高合成的效果。

4 有機(jī)硅阻燃劑的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

4.1 國(guó)外研究進(jìn)展

國(guó)外有關(guān)研究人員發(fā)表了聚碳酸酯與聚二甲基硅氧烷（PDMS）的共混。并表述了PC阻燃性的報(bào)告，但由于PSMS之稱的阻燃效果不夠理想，為了能夠提高其阻燃的效果，需要在結(jié)構(gòu)當(dāng)中加入相關(guān)元素，從而使得其效果提高，并滿足社會(huì)各界對(duì)阻燃劑的需求[2]。

1983年，GE公司采用1-40wt%的硅膠或者線性硅油，1-20wt%的有機(jī)化合物例如硬脂酸鎂和1-20wt%的有機(jī)硅樹(shù)脂制備熱塑性塑料，并根據(jù)實(shí)際情況將有機(jī)硅阻燃劑與相關(guān)材料融合，在熱塑性材料的研發(fā)當(dāng)中發(fā)揮一定的效果，為有機(jī)硅阻燃劑高分子材料的研發(fā)工作提供有力幫助。隨后1985年，GE公司在以上基礎(chǔ)上將有機(jī)硅阻燃劑開(kāi)發(fā)用于尼龍樹(shù)脂的阻燃材料研發(fā)當(dāng)中，并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)奶砑?0-50wt%，使得其達(dá)到預(yù)期的阻燃效果。GE公司在使用二羥基苯酚與羥基芳香酯硅氧烷，使得兩者能夠發(fā)生光氣化反應(yīng)，并根據(jù)后期試驗(yàn)與優(yōu)化制備出有機(jī)硅--聚碳酸酯共聚物，將其用來(lái)做阻燃絕緣層，并作為阻燃材料使用，在研究與分析當(dāng)中可發(fā)現(xiàn)，這種材料在使用的過(guò)程中阻燃性與加工流動(dòng)性方面能夠發(fā)揮一定的作用。日本的某化學(xué)公司在針對(duì)有機(jī)硅阻燃劑研究當(dāng)中，主要圍繞聚二甲基硅氧烷合成開(kāi)展工作，并根據(jù)多樣化試驗(yàn)整合了含有聚硅氧烷鏈段的高分子阻燃劑，而且這種阻燃劑可以發(fā)揮耐熱性與透明性的有點(diǎn)。相關(guān)研究人員在對(duì)XC-99-B56-54開(kāi)展研究時(shí)，其自身涵蓋芳香基，在研究與試驗(yàn)當(dāng)中發(fā)揮自身作用的同時(shí)，能夠達(dá)到前期預(yù)設(shè)的效果。分散性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于比聚甲基硅氧烷，而且對(duì)PC/ABS、PC合金所發(fā)揮的阻燃性相對(duì)較高。

4.2 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展

雖然我國(guó)科學(xué)技術(shù)與國(guó)外有一定差距，但各個(gè)研究機(jī)構(gòu)，在實(shí)際對(duì)有機(jī)高分子材料阻燃性方面，開(kāi)展研究的過(guò)程中也投入了相對(duì)較高的經(jīng)歷，而且有關(guān)研究人員，對(duì)有機(jī)硅阻燃劑SFR-100性能和PE應(yīng)用的效果開(kāi)展了分析，并做出了詳細(xì)的研究報(bào)告，SFR-100一般是非鹵成型炭的阻燃劑，而且在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中能夠發(fā)揮良好的阻燃抑煙性，在實(shí)際對(duì)其材料進(jìn)行改善與加工的過(guò)程中，能夠全面提高材料的機(jī)械強(qiáng)度。隨后，華東理工大學(xué)的相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)合成苯基含量高的硅樹(shù)脂阻燃劑開(kāi)展研究與分析，并做出了多樣化試驗(yàn)，整合實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硅樹(shù)脂中的苯基含量通常在80%～90%之間，而且阻燃效果較為優(yōu)秀，并不會(huì)對(duì)機(jī)械性能產(chǎn)生影響，即便存在影響，效果也不會(huì)太高。隨后，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的相關(guān)研究人員對(duì)苯基氯硅烷開(kāi)展研究工作，并全面分析了甲基為單體的有機(jī)硅樹(shù)脂耐高溫情況，分析其在空氣氣氛之下是否能夠發(fā)揮一定的阻燃性，但由于有機(jī)基團(tuán)在氧化分解時(shí)會(huì)受多種因素影響，從而導(dǎo)致硅樹(shù)脂阻燃性的效果會(huì)呈下降趨勢(shì)發(fā)展，不僅難以發(fā)揮阻燃的效果，而且影響相對(duì)較大，必須要得到進(jìn)一步優(yōu)化與創(chuàng)新。浙江大學(xué)的相關(guān)研究人員通過(guò)水解縮合法制備有機(jī)硅樹(shù)脂阻燃劑，并且在800℃以及N2氣氛之下，熱失重需要運(yùn)用多種方法將其控制在38℃之下，而且熱穩(wěn)定性優(yōu)異，在通過(guò)PC添加5%溶劑過(guò)后能夠使得其效果更加進(jìn)一步提升，為研究工作提供有力幫助。所以說(shuō)，在針對(duì)有機(jī)硅阻燃劑開(kāi)展研究工作的過(guò)程中，必須要經(jīng)過(guò)多樣化實(shí)驗(yàn)與分析，而且還需要通過(guò)分析國(guó)外的研究成果，來(lái)進(jìn)一步完善我國(guó)當(dāng)前研究存在的不足，這樣能夠全面掌握有機(jī)硅阻燃劑的運(yùn)用方法，同時(shí)提高研究的效果，為我國(guó)日后有機(jī)阻燃劑的應(yīng)用提供有力幫助。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，有機(jī)硅高分子阻燃材料能夠發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，其不僅具備環(huán)保的特點(diǎn)，而且性能相對(duì)較高，符合目前各個(gè)領(lǐng)域?qū)ψ枞紕┑囊螅铱梢匀嫣岣咦枞夹Ч?，同時(shí)還能夠改善材料的加工性能以及機(jī)械性能，為社會(huì)各界帶來(lái)更多優(yōu)勢(shì)。因此，在針對(duì)有機(jī)硅高分子材料開(kāi)展研究的過(guò)程中，需要事先對(duì)其阻燃劑合成有了充足的了解，并分析國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，從而制定針對(duì)性研究方案，即便正處于起初研究階段也需要不斷發(fā)現(xiàn)研究存在的問(wèn)題，并想辦法將其解決，提高研究的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]程買(mǎi)增，曾幸榮，李偉明，張業(yè)勤. 阻燃性有機(jī)硅高分子材料的研究進(jìn)展[J]. 有機(jī)硅材料，2015（06）：21-25+46.

[2]王剛.阻燃性有機(jī)硅高分子材料的研究進(jìn)展[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014（13）：72.

作者簡(jiǎn)介：

徐玉珍（1977- ），女，漢族，河北省衡水市人，本科學(xué)歷，工程師，石油化工工程。