含硼阻燃高分子材料的研究進展及展望

韓德全，田虎虎，郭立影，周曉東，蘆婷婷，于曉麗，曹鴻璋

( 包頭稀土研究院，白云鄂博稀土資源研究與綜合利用國家重點實驗室，內蒙古 包頭 014030)

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高分子材料自發現以來在現代社會中無處不在，由于其出色的耐化學性以及良好的電絕緣性使得高分子材料在建筑、汽車、電子以及航空航天領域得到廣泛的應用[1~4]。然而，大多數高分子材料（見表1 所示）本質上是可燃的，極限氧指數（LOI）低，不能通過UL-94 燃燒等級測試，它們的大量使用必然會對人類的生命和財產帶來巨大的火災威脅。因此，用于開發和制造阻燃高分子材料的高效阻燃劑變得尤為重要。

表1 常見高分子材料的熱性能和可燃性

傳統中，鹵素基阻燃劑（尤其是溴化阻燃劑）被認為是提高高分子材料阻燃性最有效的阻燃劑之一。然而，由于其在燃燒過程中有毒煙霧的釋放以及含溴化合物的積累，溴化阻燃劑的應用帶來了許多環境問題[5~6]。因此，出于對環境因素的考慮，一些基于鹵素的阻燃劑已逐漸被淘汰，近年來從而刺激了無鹵阻燃劑的發展。在所有無鹵阻燃劑的開發中，含硼阻燃劑由于毒性低、效率高以及多種阻燃機制協同等特點被譽為最有可能替代鹵素基阻燃劑的候選材料之一，現已被應用于多種高分子材料[7~10]。

硼屬于ⅢA 族，原子序數為10，在自然界中僅以含氧化合物的形式存在。 但它的化學性質類似于碳和硅，而不是同族元素，所以含硼化合物可以與含碳、硅化合物顯示出相同的阻燃性。……