阻燃不飽和聚酯復合材料研究進展

褚夫凱，胡偉兆，宋 磊，胡 源

(中國科學技術大學 火災科學國家重點實驗室，合肥 230027)

0 前言

不飽和聚酯(UPR)樹脂由預聚體和乙烯基稀釋交聯劑組成。其中，預聚體是通過二元醇、不飽和二元酸與飽和二元酸縮聚生成的線型高分子化合物。當預聚體溶解在液態的乙烯基稀釋交聯單體(通常為苯乙烯)中后，通過共聚反應生成體型交聯的固化材料。UPR樹脂黏度低、價格低廉、成型工藝優良、耐化學腐蝕性強，并且與纖維等材料設計匹配和復合增強效果優越，被廣泛應用于城鎮建設、軌道交通及風電開發等領域。近年來，我國UPR的表觀消費量總體呈增長態勢，從2014年的187 萬t提高到2020年的318.7萬t。然而，UPR極易燃，其燃燒釋放出大量熱量和有毒有害煙氣，造成重大的人員傷亡、經濟損失和社會影響。隨著結構型熱固性樹脂需求及火災安全管理條例的不斷增加，推動了UPR復合材料向安全化的高端產業進行結構調整與升級。近年來，針對高效阻燃UPR復合材料的研究，從添加型、本征型和纖維界面阻燃角度探索了用于UPR的高效阻燃結構及方式，同時改善UPR中揮發性苯乙烯的環境危害性和纖維增強材料界面性能問題。筆者將重點介紹相關研究工作,并進一步分析阻燃UPR材料所面臨的挑戰和未來的發展方向。

1 存在問題與解決思路

高性能阻燃UPR復合材料設計的關鍵在于理解其組成、結構與性能間的構效關系，從材料微觀組成、結構角度分析其宏觀存在的問題，并提出切實可行的高效解決策略。……