高分子材料的阻燃技術探析

吳盛（池州學院，安徽 池州 247000）

高分子材料的阻燃技術探析

吳盛（池州學院，安徽 池州 247000）

伴隨工業化進程持續加深，目前生產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出來，進而往往出現多類有害物質，所以由于高分子阻燃水平不達標而引發的火災依然時有發生，對應受到的經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域的熱點之一，但是依然應當不斷探討其性能上的優化問題。本次論文的出發點設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

高分子材料于國內的普及狀況十分廣泛，并且在大眾生活里出現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，高分子材料將轉換為可揮發的可燃物質，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物質于固相還有氣相內的一系列燃燒過程。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。現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結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移阻燃材料所帶來的熱量，引發燃燒過程溫度不充足的狀況，進而無法出現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。總之，阻燃還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節，協助高分子出現脫水碳化的作用，不僅可以降低氣體的散發量，還能通過材料本身具備的不易揮發性能，阻斷和外部環境的進一步反應。

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：阻燃環節內散發有害氣體。

2.3 本質阻燃劑

通過高分子自身攜帶的機構阻燃性以研發對應的阻燃工藝。

2.4 含硅阻燃劑

這是現下新興的阻燃手段，其把硅酮聚合物以及氫氧化物有機結合，實現了阻燃功效的放大。

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和燃燒出現的碳化合物加以結合，出現保護層以阻礙可燃氣體由外部環境接觸。

3 阻燃技術的具體實踐

3.1 阻燃技術

消防工作往往需要投入阻燃技術，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，阻燃技術同樣屬于依照阻燃劑對應的化學特性轉換其分子構造，所以阻燃技術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，就將出現明顯的干擾構造，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，發揮的功效要強于反應型。然而在阻燃環節內將帶來有害氣體，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

微膠囊化表示把物質填充于納米級別的外殼內，進而具備一定的保護還有緩沖效果。現下把阻燃劑投放至這一小容器的做法屬于阻燃領域的聚焦點，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還有人工合成材料。一旦發生火災，膠囊可以瞬時破裂散發阻燃劑。今后優化的內容涉及到膠囊的規格形狀、功效還有環保水平等。

4.2 納米技術

伴隨納米技術的蓬勃成長，其具體實踐范圍持續增加。納米材料可以于燃燒環節內帶來抑制劑，引發物質之中的化學變化，還可以放慢能量擴散的速度，屬于今后著重發展的內容之一。

4.3 膨脹技術

通過發泡承擔阻燃物質，由于發泡劑屬于無毒、無煙的物質，所以這一手法將不會引起環境破壞以及人體健康的損害。目前于國外已經出現了相對完善的膨脹技術的應用實例。

4.4 接枝以及交聯改性技術

接枝以及交聯屬于讓高分子材料功能化的顯著手段，現下此類技術于高分子材料阻燃領域的實踐案例眾多。接枝涉及到化學以及光敏兩大塊，利用接枝技術來增強聚合物受熱的穩定程度，同時通過成碳完成燃燒類型的轉換。其將多類無機化合物聚集，出現共聚化合物而營造出帶有絕緣特性的表層，吸附易燃物質內的高分子，降低助燃材料含量。

5 結語

總體來說，伴隨我國面向高分子材料領域的深入挖掘，多類新興的高分子物質出現于人們的視野中，同時阻斷技術持續得到優化完善，已經形成了一定技術基礎。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，使得阻燃產品大量涌現，同時具備一定良好的效果。但是，現下各類生產工藝依然存在各自的缺陷或者實踐不足的狀況，應當得到進一步開發以及探索。本文以此為基本背景，面向高分子材料阻燃的原理、目前產生的多類技術還有不同技術所具備的優勢以及不足進行了細致的解讀。并且針對相應的技術，給出了對于未來這一領域的發展狀況的大致估測。

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

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

[3]高帆.高分子材料阻燃技術應用及發展探析[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。