新聞摘要:
分子質料是與陶瓷質料、金屬質料并重的三大質料之一，絕大多數高分子質料都是以碳為骨架結構聚合而成的，在使用歷程中如遇明火很容易燃燒，因此，關于高分子阻燃性能的研究是異常需要的。
復合阻燃手藝
層狀雙氫氧化物(LDH)
層狀雙金屬氫氧化物(LDHs) 為層狀無機納米質料，與氫氧化鋁 (Al(OH)3， ATH) 和氫氧化鎂 (Mg( OH) 2，MH)具有相似的組成和結構，兼具兩者的優點，且其自己不含有任何有毒物質，因此是一種理想的阻燃和抑煙型綠色阻燃劑。LDHs的阻燃機理為 LDH 在燃燒歷程中可以剖析成 CO2、H2O、金屬氧化物等。一方面，CO2和H2O可以稀釋可燃氣體和O2，降低燃燒時的溫度；另一方面，金屬氧化物有利于炭層的形成，起到阻隔O2和熱量的作用，進一步降低基材的降解速率。
納米金屬有機框架質料(MOFs)
MOFs 是由有機配體與金屬離子或團簇通過自組裝的方式形成的具有網狀結構的有機 － 無機雜化多孔質料。
MOFs 的設計具有無邪性，結構具有可調性。豈論是針對有機配體照樣金屬配位物，只要經由合理的改性設計都可獲得具有某種特定性能的MOFs，這預示著 MOFs 具有廣漠的應用遠景。
類沸石咪唑酯框架質料 ( ZIFs) 連系 了傳統 MOFs 和沸石的優點，性能優異。ZIFs 由過渡元素與含咪唑環的有機配體自組裝形成，其易于合成、 穩固性能優越、孔道規整、結構多樣、催化活性較高。
籠型倍半硅氧烷(POSS)
POSS 是一種新型的硅系阻燃劑，具有有機 －無機雜化結構。
POSS 在改善質料阻燃性能的同時，能有用改善聚合物的力學性能、加工性能及耐熱性能等。POSS 具有有機 － 無機雜化、籠型、納米結構 的特點，向聚合物中引入POSS可提高其耐熱性能、阻燃性能、力學性能，降低其介電常數。POSS及其衍生物作為高分子無鹵阻燃劑，屬于新型無鹵阻燃劑的一大類，并獲得了普遍應用。
石墨烯(GNS)
GNS 是一種單層碳原子組成的二維納米片層質料。
GNS 及其衍生物由于納米效應而有優越的阻燃性能，特殊是 GNS 作為阻燃助劑與無機納米質料連系可形成用途普遍的阻燃質料。與傳統碳系阻燃劑如石墨、膨脹石墨、氧化石墨等相比，GNS 怪異的二維納米片層結構具有更高的阻燃效率 ; 而與碳納米管相比，GNS 價錢相對低廉，更適合工業應用。
GNS 及其衍生物的阻燃機理為:
( 1) GNS 及 GO 都具有怪異 的二維層狀結構，在燃燒歷程 中GNS 可以促進天生致密且延續的碳層結構，起到了物理隔離屏障的作用;
(2)層狀結構使得 GNS 及其衍生物具有了較大的比外觀積，能夠加倍有用地吸附可燃性有機揮發物，或者阻礙這些有機揮發物的釋放和擴散;
(3) GNS 尤其是 GO 質料外觀都含有厚實的活性基團，在低溫下，GO 上的含氧基團剖析和脫水反映，在燃燒歷程中，這種反映發生的氣體能吸收大量的熱量降低聚合物基體溫度，同時，脫水氣體還能稀釋火焰周圍的 O2濃度，到達阻燃效果;
(4) GNS 和 GO 能與聚合物質料的分子鏈之間發生相互作用，形成三維網絡結構，在燃燒歷程中，這種三維網絡結構防止了熔融滴落征象的發生，提高復合質料的阻燃性。
協效阻燃手藝
現在國際上無鹵阻燃劑的*****研發燒門之一就是行使多種阻燃元素協效來填補單一阻燃元素的不足，從而較好地平衡阻燃劑用量、性能與成本的關系，知足日益增添的環保與平安性要求。研究職員對多種系統阻燃劑的協效作用做了大量的研究，如氫氧化物的協效阻燃、磷氮協效阻燃、磷硅協效阻燃、納米粒子復配阻燃系統等。
金屬氫氧化物協效阻燃
金屬氫氧化物包羅ATH和 MH。氫氧化物阻燃劑在整個阻燃歷程中沒有任何有害物質發生，而且其剖析的產物在阻燃的同時還能吸收高分子質料燃燒所發生的有害氣體和煙霧，是最環保的阻燃劑之一。 現在常見的無鹵復配阻燃劑主要分為層狀物、含磷化合物、稀土氧化物等。
磷－氮協效阻燃
磷－氮協效已成為磷系、氮系阻燃劑研究開發的*****偏向，已在諸多領域成為環保無鹵阻燃最現 實的選擇之一，其阻燃機理為凝聚相阻燃和氣相阻燃的綜互助用，阻燃劑在燃燒受熱歷程中會剖析天生磷酸、聚磷酸等無機酸，能在基材外觀形成一層珍愛膜，阻隔了空氣；同時受熱后易放出氨氣、氮氣、水蒸氣和氮氧化物等不燃性氣體，這些氣體阻斷了氧的供應，到達阻燃目的。
好比，接納聚乙烯亞胺與含磷中心體前體為質料，制備用于水發泡軟質 PU 泡沫質料的水溶性磷 － 氮協效膨脹型阻燃劑 ( PEIPO)。
其他協效系統
烷基次磷酸鹽類阻燃劑因其熱穩固性好、含磷 量較高、阻燃效果優異而備受青睞，但烷基次磷酸鹽類阻燃劑的價錢對照昂貴，單獨用作阻燃劑時質料的力學性能并不理想，通常需引入納米粒子或無機阻燃劑等舉行復配。直鏈或支鏈烷基次磷酸鹽是烷基次磷酸鹽類阻燃劑中應用最為普遍的一類，AlPi已被應用于聚酯、聚酰胺 ( PA) 等高分子質料中。
好比，將 AlPi 和異氰尿酸三縮水甘油酯 (TGIC)協效阻燃聚酰胺 6 (PA6) ，效果解釋 : 當 Al- Pi 和 TGIC 的總添加質量分數為 11%，AlPi 和 TGIC 的質量比為 97∶ 3 時，可到達 UL-94 V-0 級， LOI 為 30．3% 。
再如，將 聚磷酸銨 ( APP) 、次磷酸鋁 (AHP) 、三聚氰胺氰尿酸鹽 ( MCA)作為復配型阻燃添加劑與聚丙烯( PP)舉行共混后解釋 : 阻燃劑總質量在30%， m(APP)：m(AHP)：m( MCA) = 4∶ 1∶ 1時獲得理想阻燃效果，此時阻燃 PP 的 LOI 為 33%，到達 UL-94 V-0 級。
大分子阻燃手藝
現在國際上無鹵阻燃劑的*****研發燒門之一就是行使多種阻燃元素協效來填補單一阻燃元素的不足，從而較好地平衡阻燃劑用量、性能與成本的關系，知足日益增添的環保與平安性要求。研究職員對多種系統阻燃劑的協效作用做了大量的研究，如氫氧化物的協效阻燃、磷氮協效阻燃、磷硅協效阻燃、納米粒子復配阻燃系統等。
大分子阻燃劑是將小分子阻燃劑結構通過化學反映實現的一種大分子阻燃劑，從而獲得的一種富含阻燃元素結構、與高分子間相互作用較好的大分子阻燃化合物。
好比通過取代反映、縮合反映和加成 反映等合成了一種無機－ 有機雜化大分子阻燃劑—六-［4-( N-苯 基 氨 基-DOPO-次甲 基)苯 氧基］環三磷腈 ( DOPO-PCP) ，將 DOPO-PCP 用 于DGEBA阻燃。
再如，將具有自由基淬滅功效的受阻胺 基團引入到 IFR 中，制備一種新型的具有自由基 淬滅功效的大分子膨脹型阻燃劑( HAPN) ，并將其與 APP 復配阻燃 PP。
阻燃劑已經隨著高分子質料的普遍應用而獲得了很大生長，而且隨著人們環保意識的增強，人們不停追求阻燃效率高、無毒無害、與聚合物相容性好、低遷徙性、成本低的環保阻燃劑，新型阻燃劑品種不停泛起，一些新興手藝也被不停地應用于阻燃劑的研究和生產。協效阻燃、大分子阻燃手藝的生長正向著高效化、低毒化、環?；钠蛏L。
未來阻燃手藝研究的偏向包羅對高分子阻燃質料開展超細化設計、微膠囊化設計、差別阻燃劑復配協同、大分子阻燃劑結構設計，以及外觀改性等手藝的研究。隨著海內外對阻燃手藝的研究希望，阻燃劑將會有一個蓬勃生長的遠景。
參考素材：高分子質料阻燃手藝的研究希望，陳琦等。
