市面上流行的4大阻燃技術(shù)有哪些呢

阻燃技術(shù)就是：添加阻燃劑和運(yùn)用阻燃技術(shù)。

現(xiàn)在阻燃現(xiàn)狀都是是把阻燃劑和阻燃技術(shù)結(jié)合在一起，用改變阻燃劑的形態(tài)、轉(zhuǎn)換阻燃劑...方式來讓阻燃變得高效率、高性能和低污染一點(diǎn)。

市面上比較流行的4大阻燃技術(shù)：納米技術(shù)、微膠囊化、膨脹技術(shù)、接枝和交聯(lián)改性。

01

納米技術(shù)

在1976年，日本專利中第一次來報(bào)道納米復(fù)合材料是有阻燃性能的。直到近年來，許多國(guó)外多名學(xué)者對(duì)納米復(fù)合材料熱穩(wěn)定性的研究，其阻燃性能研究才真正開始的。

在研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)層狀硅酸納米復(fù)合材料中的層狀硅酸鹽(黏土)含量在為5%以下時(shí)，具有良好的熱穩(wěn)定性，HRR(熱釋放速率)峰比不用時(shí)降低了50%以上，且不損害材料的其他性能。說明聚合物納米復(fù)合材料是具有良好的熱性能，可以用于阻燃技術(shù)。

比較主流的方法是采用納米無機(jī)阻燃劑。阻燃劑主要是由層狀硅酸鹽、石墨、層狀雙羥基氫氧化物、碳納米管等材料組成的納米復(fù)合的材料，比如納米級(jí)環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯、聚丙烯等復(fù)合材料。

其優(yōu)勢(shì)在于，需添加少量的層狀硅酸鹽等材料，就能夠保持整體材料的高熱穩(wěn)定性、高安全性，從而提供良好阻燃效果。在阻燃性能提高時(shí)候，代價(jià)是抑煙效果有可能降低，納米阻燃劑的環(huán)境友好性還是值得進(jìn)一步研究。

02

微膠囊化

微膠囊化就是把阻燃劑包裹于數(shù)微米至數(shù)百微米的微小容器中來，起到保護(hù)和控制釋放等作用。目前微膠囊化同樣也是阻燃劑新技術(shù)的大熱門。

微膠囊的特點(diǎn)是囊材不會(huì)與包裹的阻燃劑發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)制品一旦遇火受高溫時(shí)，囊壁就會(huì)熔化破裂，釋放出的阻燃劑，它的原理類似于藥物膠囊似的。

其中囊材主要有兩類：

天然高分子的材料：動(dòng)物膠、各種蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素...

人工合成高分子的材料：聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、環(huán)氧樹脂...

目前比較流行的技術(shù)表現(xiàn)在微膠囊包覆化紅磷阻燃劑，通過無機(jī)化合物和有機(jī)樹脂包覆磷的一些方法，使紅磷與外界隔絕開來，克服紅磷易氧化、易吸濕的大部分問題，且在加工過程中不會(huì)產(chǎn)生有毒有害的氣體。

現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于的橡膠、熱塑性樹脂(ABS、PA、PP、PC、PET、PBT、EVA等)以及熱固性樹脂(環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等)中，同時(shí)搭配氫氧化鎂或氫氧化鋁作為阻燃的協(xié)效，來進(jìn)一步提高阻燃能力。

03

膨脹技術(shù)

目前膨脹技術(shù)和膨脹型阻燃劑在在阻燃體系中，這幾年來的發(fā)展勢(shì)頭也是一路非常迅猛，具有燃燒過程中發(fā)煙量少、無滴落、無毒氣...

膨脹型阻燃體系一般由炭化劑、炭化促進(jìn)劑、發(fā)泡劑來組成的。其中膨脹型阻燃劑最多用于涂料業(yè)中。

膨脹型阻燃劑(IFR)主要分為磷氮類阻燃劑和可膨脹石墨兩類品類。磷氮類阻燃劑又分為單體型磷氮類阻燃劑和混合型磷氮類阻燃劑。

如此形成的炭層可以使熱量難于穿透入凝聚相中，并且可以阻止氧從周圍擴(kuò)散進(jìn)入正在降解的高聚合物材料中，同時(shí)也可以阻止降解生成的氣態(tài)或液態(tài)產(chǎn)物逸出材料表面呢。

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接枝和交聯(lián)改性技術(shù)

接枝和交聯(lián)原來是用于高分子材料改性，比如導(dǎo)電、高剛高強(qiáng)等等功能化一種技術(shù)，這些年被慢慢被用于增加材料阻燃的性能。

一般通過接枝共聚來提高材料阻燃性，是通過成炭來實(shí)現(xiàn)阻燃的效果。

接枝示意圖

由于接枝單體能在聚合物表面形成黏附無機(jī)絕緣層，才能夠?qū)崿F(xiàn)聚合物的阻燃化的。此外，讓高分子材料本身交聯(lián)，或者將其熱裂解產(chǎn)物在凝聚相中交聯(lián)中國(guó)，同時(shí)能降低可燃物的生成，來提高材料阻燃性能。

編輯：黃飛