隨著科學技術的不斷髮展，奈米技術也逐步應用於高分子材料阻燃技術中，以下是小編蒐集整理的一篇探究高分子材料阻燃技術應用的論文範文，供大家閱讀檢視。
【摘 要】原有阻燃技術在處理工藝方面存有一定的缺陷，出現排煙量大、滴落面積大、毒害氣體，嚴重威脅著人們的身體健康。而現有技術通過高分子加聚反應產生的化合物，不但能夠降低反應溫度，而且還不會產生有害產物。為了降低物質易燃特性，筆者針對高分子材料阻燃技術進行了分析。其中包括：無機阻燃劑、滷系阻燃劑以及磷系阻燃劑，這幾種阻燃劑不但能夠隔斷物質與空氣的接觸面積，而且還能降低物質燃燒時的溫度，以此達到較為理想的阻燃效果。
【關鍵詞】高分子材料 阻燃技術 無機阻燃劑 滷系阻燃劑
1 高分子材料的阻燃機理
高分子材料的阻燃機理是破壞原有高分子成分，形成新的保護膜或隔離層，達到抑制分子燃燒的效果。一般阻燃性質從兩個原理中進行分析，分別為隔氧及溫度，隔氧採用凝聚相阻燃機理，高分子阻燃材料在燃燒過程中，形成阻燃細微分子，中斷該鏈式反應。鏈式反應中斷後，分子熱分解的溫度較高，所以燃燒後期會形成水蒸氣，阻燃材料高分子中含有大量的氫氧元素，與空氣接觸後，便會形成水霧覆蓋在材料表層。其次便是能隔斷與空氣的接觸，形成的`水霧除了降低表層溫度外，還能堵塞阻燃材料的氣孔，形成密閉環境，隔斷與空氣的接觸。凝聚相在作用機理中有4種阻燃模式，阻燃材料在燃燒過程中，會產生惰性氣體，延緩阻燃材料的燃燒;燃燒期間會產生多碳氣孔，使其阻燃材料難以燃燒;反應過程中會吸收大量的熱量，降低反應溫度;其次無機比熱容較大的分子，在燃燒過程中，通過分子之間的氧化還原反應，使分子發生質變，促使反應中斷停止。該兩種反應在作用機理中大致相同，但在反應中作用的機理很多，所以在劃分高分子阻燃體系結構上仍十分複雜。
2 高分子材料阻燃劑的類別
2.1 無機阻燃劑
無機阻燃劑作用機理便是通過無機化合物的熱分解，產生保護膜或水蒸氣，隔斷與空氣接觸及降低燃燒溫度。無機阻燃劑在燃燒過程中會產生結晶水，溫度升高後，吸收周圍熱量，降低其燃燒溫度，阻斷其物質的燃燒;另一種便是通過阻燃劑燃燒形成保護膜，例如：Al(OH)3燃燒過程中，產生緻密的氧化層薄膜，隔斷物質與空氣的接觸面積。無機阻燃劑化學性質穩定，不會產生較為汙染有害氣體，一般常用作防火無機阻燃劑。
2.2 滷系阻燃劑
在元素週期表中，滷系元素包括：氟、氯、溴、碘，該元素形成的化合物具有高效的阻燃效果。化合物中含有氟利昂，該化合物易散發，破壞臭氧層。在該物質中分別新增氯元素及氟元素，然後對標準沸點進行比對。其中新增氯元素標準沸點升高，化合物中含有3個氯分子時，標準沸點為61.2℃;其中新增氟元素標準沸點降低，化合物中含有3個氟分子時，標準沸點為-128℃，具體資料量如表1所示。含氯化合物阻燃劑具有良好的阻燃性，化學性質穩定，能與多種高分子化合物相融，不影響化學反應。溴元素阻燃化合物包括：十溴聯苯醚、四溴苯酚、六溴環十二烷等，化學穩定性位於氯和碘元素之間，具有良好的阻燃性。滷系元素雖然具有良好的阻燃性，一般阻燃劑內都新增少量的滷系元素，保證達到阻燃效果。
2.3 磷系阻燃劑
磷系阻燃劑包括：紅磷、白磷、磷酸氫二銨以及亞磷酸酯等化合物，磷系化合物在燃燒過程中會形成性碳膜，該膜除了降低外圍溫度外，還能起到隔斷空氣的作用，達到理想的阻燃效果。其次紅磷與白磷的混合，也能起到良好的阻燃性。紅磷在空氣中燃燒發出淡藍色的火焰，併產生大量白煙;白磷燃燒性質與紅磷相似，最終產物都是五氧化二磷，兩種磷在製備次磷酸阻燃劑中，能夠提升與液體水的混合比例。次磷酸(H3PO2)，分子量60，與強氧化劑反應時，產生磷酸氫及氫氣等，不會產生助燃氣體成分。針對磷系阻燃劑的配比關係，其中次磷酸中磷含量佔有比例在35%，亞磷酸中磷含量佔有比例在27%，保證磷系元素達到理想的阻燃效果。
3 高分子材料阻燃技術的發展
3.1 奈米技術
隨著科學技術的不斷髮展，奈米技術也逐步應用於高分子材料阻燃技術中，日本曾研發出奈米矽酸鹽黏土奈米材料，這種材料具有優異的阻燃特性。奈米材料在燃燒過程中，產生抑制劑，改變燃燒物質的內部結構，使其發生質變。研製出的奈米矽酸鹽黏土分子直徑在0.4-0.5nm，產生的凝聚產物能夠封閉其氣孔，隔斷與空氣的接觸面積。其次在熱釋放速率上也具有延緩效應，保證有效時間內散發的熱值最小。
3.2 接枝和交聯改性技術
接枝和交聯改性技術利用的是光敏技術與化學接枝，將多種無機化合物交織在一起，使其形成共聚化合物。共聚化合物在燃燒過程中會產生無機絕緣層，吸收易燃物質內的高分子，減少助燃物質內的有效成分。其次該技術也可用於減少燃燒物質後的產物，提高其阻燃性，最終達到理想狀態。
3.3 膨脹技術
膨脹技術般採用發泡劑作為阻燃物質，發泡劑具有三個優點，包括：無排煙量、無毒氣、無滴落。原有技術在做阻燃處理工藝中，產生大量的有毒氣體，例如四溴苯酚在阻燃處理工藝中，產生大量的有毒氣體，不但會汙染環境，而且還對人體健康造成傷害。無滴落主要體現在該阻燃劑不會產生腐蝕性液體，導致區域性腐蝕。
4結語
通過對高分子材料阻燃技術的應用分析，使得筆者對此該技術有了更為深刻的認知。這種技術不但能夠對物質燃燒起到阻燃特性，而且也不會汙染環境。
參考文獻：
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