聚合物基复合材料阻燃的研究进展.pdf

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1、第40卷第5期塑料工业2012年5月CHINAPLASTICSINDUSTRY聚合物基复合材料阻燃的研究进展水董金虎(陕西理工学院材料科学与工程学院，陕西汉中723003)摘要：分别从氢氧化物、磷系、硅系、双羟基氢氧化物等几个阻燃剂类型，介绍了聚合物阻燃的主要研究成果及阻燃机理，为聚合物阻燃方面的进一步研究和应用提供参考。关键词：聚合物基复合材料；阻燃；机理中图分类号：TQ314．248文献标识码：A文章编号：1005—5770(2012)05—0017—05ResearchProgressonFlameRetardantofP

2、olymerMatrixCompositesDONGJin’hu(MaterialsSei．andEng．，ShaanxiUniversityofTechnology，Hanzhong723003，China)Abstract：Thisarticleintroducedvarioustypesofflameretardantresearchandmechanismsfromhydro—genperoxide，phosphorus。containing，silicon。containinganddoublehydroxylhydr

3、oxidesrespectsrespective—ly，whichcanprovidereferenceforfurtherresearchandapplyflameretardantpolymermatrixcomposites．Keywords：PolymerMatrixComposites；FlameRetardant；Mechanisms随着我国高分子材料工业的发展和应用领域的不低，除了具有阻燃效果外，还有抑制发烟和低毒性的断拓展，聚合物材料在建筑、汽车、电子电器、航空作用，在国内外被誉为无公害阻燃剂。但氢氧化物阻航天、

4、日用家具等许多领域都发挥着越来越广泛而深燃剂存在填充量大、与聚合物相容性差和对聚合物的远的作用。然而，由于绝大多数聚合物材料具有易燃加工、机械性能影响大的缺点，是氢氧化物阻燃剂在的特性，由此带来的火灾隐患已成为全球关注的问研发和应用过程必须克服的问题。常用的氢氧化物阻题，如何提高聚合物材料的阻燃性成为一个重要的研燃剂包括A1(OH)(简称ATH)、Mg(OH)(简称究课题。MH)等。氢氧化物的阻燃途径主要有以下几个方聚合物最常用的阻燃剂是卤系化合物，比如十溴面：其一，燃烧过程中氢氧化物分解生成的水带走大醚、八溴醚等，它们能够在高

5、温下发生分解反应释放量的热；其二，氢氧化物分解生成的水稀释了可燃气出HX，HX与火焰中链反应活性物质·OH、·0·体；其三，燃烧过程中氢氧化物分解生成的金属氧化等作用，使其游离基浓度降低，从而减缓或终止燃烧物致密保护膜，隔绝空气，起到了阻燃作用；其四，的链式反应，达到阻燃的目的⋯。含卤阻燃剂具有燃烧过程中生成碳层，覆盖在材料表面起到阻燃其他阻燃剂无可比拟的高效性，但却对环境和人体有作用。不可忽视的危害性，随着人们安全环保意识的觉醒，氢氧化物阻燃剂以ATH最为常见，其表面改性卤系阻燃剂已经渐渐退出舞台，无卤、低毒、抑烟的和填充量对

6、复合材料的阻燃和其他性能有很大的影阻燃剂成为人们研发的目标J。随着对聚合物阻燃响。Kazuki等研究了ATH阻燃聚甲基丙稀酸甲酯研究的不断深人，研究人员在氢氧化物、磷系、硅(PMMA)，研究表明：ATH经含磷酸基团化合物表系、双羟基氢氧化物以及各种复合阻燃剂等方面都取面改性后，不仅能改善PMMA的阻燃性能，而且不得了新的进展，而且有很多研究成果已经成功转化为会影响PMMA的透明性。黄年华等研究了ATH阻生产力。燃乙烯一丙烯酸丁酯共聚物(EBA)，研究表明：1氢氧化物阻燃剂ATH添加量低于50％时，阻燃体系的极限氧指数氢氧化物阻燃

7、剂分解温度高、不易挥发、成本(LOI)增加缓慢——不添加ATH时LOI为17．8％，陕西省科技统筹创新工程计划项目(2011KTDZ01-03-06)作者简介：董金虎，男，1979年生，讲师，主要从事聚合物改性及成型。dongjinhu@126．corn·18·塑料工业ATH添加量为50％时LOI为22．2％；而当ATH含量成炭，硼酸降低燃烧后期的累积热释放量；硼酸推迟达60％时，其LOI值出现突变，达到33．1％，复合EP复合材料热解时间，可使CO释放时间推迟60s，材料具有很好的阻燃效果。这为火灾中人员逃生赢得宝贵时间，具有

8、重要意义。此外，ATH的细微化以及与其他阻燃剂的协同随着对磷系阻燃剂研究的深入，许多新型的磷系作用，对其阻燃效果也有很大影响。李来丙对阻燃剂被研制成功。赵国明等[9采用9，10一二氢一ATH阻燃环氧树脂(EP)进行了研究。首先自制了9氧杂一10磷酰杂菲(DOPO