4  新型膨胀型阻燃剂在聚丙烯中的运用 39

4。1  实验部分 39

4。2  阻燃性能测试 40

结论 41

致谢 42

参 考 文 献 43

1  引言

1。1  课题概述

近几年，火灾多发，为国家造成了巨大的经济的损失和人员伤亡，在所发生的火灾中，有很大一部分火灾是由高分子材料引发的。通过阻燃剂的使用来降低其易燃性，这是降低火灾发生率的有效方式之一1-2。

添加阻燃剂后的聚合物材料在阻燃性能方面有很大提高，当火灾发生时能有效地抑制火灾蔓延。到目前为止，世界在阻燃剂研发这一块长期处于阻燃领域的最前端3。聚合物材料具有容易燃烧的特性，在点燃的时候会放出有害气体并伴随大量的烟，虽然目前已经研发出很多阻燃剂，但是并不能阻止燃烧时有毒气的产生，所以，抑制产烟和减少有毒气体释放作为评价阻燃剂性能好坏标准是一个趋势。与发达国家相比，我国阻燃剂发展相对落后4-5，主要因为阻燃剂种类少，阻燃理论难以深入开展。

1。2  阻燃剂的发展

   早期所使用的卤素阻燃剂，不仅在阻燃效果上非常好，而且早期的卤素阻燃剂所需要的用量特别少，它的性质使得它与材料很好的结合，不会影响到材料的力学性能。但是卤素阻燃剂也有它的缺点，它在受热后会释放有毒有害气体，这对环境有着难以修复的损害。所以人们努力研究能够取代卤素阻燃剂的阻燃材料，其中磷系阻燃剂具有良好的阻燃效果同时低毒，持久，热稳定性优良，因此受到广泛的关注。

我国磷矿储量在世界排名第二6，所以用磷系阻燃剂取代卤素阻燃剂的方法是可行的。王彦林等[7]合成磷高分子阻燃剂HMPP，并将其运用到聚氨酯材料中，降低材料可燃性，材料难以燃烧。Chen L J等[8]进行膨胀型阻燃剂在紫外固化型涂料上应用研究。Huang G B等[9]进行膨胀型阻燃性改性功能纳米蒙脱土的制备和在聚氨酯上的应用研究。Vijayakumar C T等[10]进行了螺环磷化合物的合成及热分析研究。

浙江大学方征平教授等[11-12]进行了新型膨胀型阻燃剂的合成研究，并将其应用于ABS和PP以增加其阻燃性。中北大学刘亚青等[13]制备了微胶囊化的环状氯化磷腈并将其运用到聚丙烯上。Qian Xiaodong等[14]进行了一种新型的含磷和氮膨胀型阻燃环氧丙烯酸酯（EA）的燃烧和热降解机理研究。Fontaine G等[15]进行了用于聚丙烯中性含磷阻燃剂的合成与硼酸锌的协同效用的研究，采用一锅煮法反应制得NIFR，将其运用到PP中，加入阻燃剂后的PP有较好的难燃性，并且已经通过防火测试。Huang Guobo等[16]研究一种新的阻燃剂，将其用来改性蒙脱土，并对其进行表征，研究其阻燃性能。论文网

1。3  膨胀型阻燃剂的简介

与早期的卤素阻燃剂相比，膨胀型阻燃剂有独特的阻燃机制，特点是燃烧时产生的烟量低并且不会产生有毒气体。它们在燃烧时表面可以形成一层多孔的碳层，多孔碳层的主要组成是氮磷元素，反应生成的疏松碳层能隔绝空气同时阻止高聚物受热分解形成的有毒气体向外释放。膨胀型阻燃剂因为阻燃性好，具有燃烧时无毒气产生，可效抑制毒烟的产生，环保的特点所以受到大力推崇。

1。3。1  分类

膨胀型阻燃剂可分成混合型和单组分型两种。混合型是指碳源、酸源、气源按照一定比例混合而具有阻燃作用的阻燃剂。混合型包括聚磷酸铵类和三聚氰胺类，其中聚磷酸铵类主要应用于涂料、纺织等，三聚氰胺类主要应用于尼龙。单组份型是指碳源、酸源、气源全在一个分子内的阻燃剂。到现在为止，单分子型的阻燃剂在市场上应用很少，对它的研发仍然在实验室阶段，但是单分子型在热稳定性与抗吸湿性方面表现的比混合型更好，所以，未来对阻燃剂的研究主要侧重于单分子型。