生物基多糖類阻燃改性劑的研究進展

吳寧晶,馬小兵,于基航,牛富堃,劉鵬博

(青島科技大學a．高分子科學與工程學院;b．橡塑材料與工程教育部重點實驗室，山東青島266042)

高分子材料在人們生活中有著非常廣泛的應用，由于其主鏈多為碳氫結構，極易燃燒，且燃燒后的成炭率幾乎為零，這一定程度上限制了高分子材料在電子、電器、汽車、包裝等領域的應用。一般通過物理共混法在聚合物中加入阻燃劑和成炭劑可有效改善聚合物材料的阻燃性能。傳統的膨脹阻燃體系中的成炭劑主要源于多羥基的石油基化合物(如季戊四醇、新戊二醇及其衍生物)，這類多羥基的成炭劑可在高溫下脫水形成致密的炭層阻隔可燃氣體的揮發和熱量的傳遞，進而提高阻燃聚合物材料的阻燃效率[1]。但是，傳統的成炭劑存在熱穩定性差，與聚合物基體共混加工過程中易發生反應，在材料表面易于析出，以及成炭劑與聚合物基體相容性差導致材料力學性能嚴重下降等缺點。一些成炭率較高的雜鏈聚合物如酚醛樹脂、尼龍、聚碳酸酯、聚對苯二甲酰對苯二胺、聚對苯二甲酰乙二胺等在燃燒時可形成具有較高熱穩定性的芳香族炭層，因此它們可作為成炭劑與含磷的阻燃劑復合使用[2-3]。近年來，三嗪及其衍生物作為膨脹阻燃體系的新型成炭劑受到關注，三嗪成炭劑含有穩定的三嗪環并富含氮原子，具有無鹵、低毒等優點;但三嗪類衍生物成炭劑在實際應用中存在一些問題:首先，三嗪類成炭劑單獨使用時阻燃性較差，三嗪類成炭劑與聚合物的相容性較差，一般會惡化聚合物材料的力學性能;其次，大部分三嗪類衍生物熱穩定性差，初始熱分解溫度低，使用范圍受到限制[4-6]?！?br>