1。2。1 膨胀性阻燃剂的研究现状

1。2。3 膨胀性阻燃剂的分类

膨胀型阻燃剂按组分元素主要分为氮磷型阻燃剂和可膨胀性石墨，氮磷型阻 燃剂又包括单组分型和混合型两类。

氮磷型阻燃剂的组成包括:碳源、酸源、气源。混合型膨胀型阻燃剂中碳源 是环氧树脂或聚合物在高温燃烧时形成炭层的来源，内含多种含碳率较高的官能 团。酸源指受热分解时其中的含磷组分会生成中间体磷酸和偏磷酸，发生酯化反 应脱去水分，从而促进炭层的生成，成炭协效剂可使炭层变厚，其中间体无机酸 沸点较高且氧化性较弱，受热分解时发生脱水反应。气源是指阻燃剂分解时产生 的不可燃性气体，不但可以使炭层疏松膨胀，还可以隔绝下面的涂层与氧气接触， 达到一定的阻燃效果。混合型膨胀型阻燃剂由磷酸盐、多元醇和含氮化合物三部 分组成[12]，其多元素协效性具有很好的增效。单组分体系是通过单个分子中存在 的自由基在受热分解时会促进形成一层厚厚的致密炭层，完成阻燃作用。目前， 单组分阻燃体系的制备仅局限于实验室，由于市场需求较少，工业化生产发展进 度较为缓慢。

可膨胀性石墨是由浓硫酸处理天然石墨，再经过水洗、干燥、过滤，最后在 900℃~1000℃下膨化制得的一种新型无卤膨胀型阻燃剂，利用其在受热后很强的 纵向膨胀能力，会形成一种隔氧隔热层。可膨胀性石墨在发挥阻燃作用时，会在 金属表面形成一层厚实坚韧的炭层，不仅具有隔氧隔热的作用，还能降低涂层表

面温度。采用可膨胀性石墨在与磷化合物和金属氧化物构成混合型膨胀型阻燃体 系时，少量的可膨胀性石墨就能达到很好的防护效果[13-18]。

1。3 热防护图层

热防护涂层是一种极其重要的隔氧隔热且能在高温环境下工作的热保护材 料，在航天航空发动机喷气口及汽车发动机等设备方面具有广泛的应用。在飞机 起飞时，飞机发动机喷气口会产生气动加热，使喷气口周围的金属或合金材料处 于 1000℃以上的高温；利用导弹发射车发射导弹时，导弹的反冲尾气对于基座 车体造成很高温度的气动加热；汽车发动机在高速运转时，通过气缸压缩气体和 燃料，在燃烧产生很高的温度，对于汽车发动机材料表面的涂料的耐热散热有很 高的要求。飞机发动机喷口和汽车发动机的材料一般都为质量较轻的合金材料， 但材料自身的熔点不是很高，所以金属表面的热防护涂层耐热性能是弥补金属材 料在气动加热环境下金属材料的不足。

热防护涂层不仅要具备较高的热稳定性，同时还要具备一定的力学性能，在 根据设备使用条件的基础上，通过不同配方制备所需各种物理性能的热防护涂 层。通过有机硅树脂所制备的热防护涂层具有优异出众的耐高温性，有机硅树脂 成为制备热防护涂层的理想材料之一。硅树脂制备的热防护涂料已经广泛地被使 用于各个领域，工业上的高温蒸汽管道、烟囱，还有民用厨灶、热水器等。通过 添加其他元素组分物质，多元素协同作用，得到耐消融烧蚀且耐辐射的特殊材料， 可作为卫星或导弹表面防护的特种材料。

有机硅热防护涂料优异的热稳定性和物理力学性能归因于硅树脂主链中具 有较多的刚性苯环，苯环与甲基比例较高。通过添加能改善硅树脂涂料性质的填 料，增益和补强防护涂料的热稳定性和导热性能。例如添加有机羧酸盐做催化剂 不但可以降低防护涂料的固化温度，还能有效地缩短涂料的固化时间。以硅氮烷 聚合物作为填料时不仅能降低涂料的固化温度，其中的氮和硅还能构成多元素混 合型阻燃体系，提高涂料的热稳定性。 金属热加工高温防护涂料制备与表征(4):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_94800.html