有机高分子材料阻燃技术
高分子材料的阻燃技术探讨
高分子材料的阻燃技术探讨范春晖摘㊀要:高分子材料的价格低廉且性能优异ꎬ因而被广泛应用在生产生活中ꎬ但因为多数的高分子材料有着热值高㊁易燃㊁燃烧后产生有毒气体的特点ꎬ导致极易对人体健康和生命安全造成威胁ꎬ提升高分子材料的阻燃性能尤为关键ꎮ文章重点从ＣＮＴ(碳纳米管)材料阻燃技术㊁微胶囊技术㊁膨胀阻燃技术㊁化学反应阻燃技术四个方面来分析论述高分子材料的阻燃技术ꎮ关键词:高分子材料ꎻ阻燃技术ꎻ膨胀阻燃技术㊀㊀高分子材料属于一种聚合物材料ꎬ其燃烧过程是一个较为复杂的热氧化反应ꎬ当聚合物质与空气中的氧气发生反应后ꎬ可燃物质的浓度与温度会在短时间内扩散ꎬ继而引发大型火灾ꎮ基于此ꎬ高分子材料的阻燃问题一直被高度重视ꎬ旨在研发出新型的阻燃材料技术ꎮ就当前阶段高分子材料阻燃技术的研究进展来看ꎬ在长期的研究过程中ꎬ已经掌握了较多的实用性技术ꎬ如微胶囊技术㊁膨胀阻燃技术等ꎬ均具有良好的应用效果ꎬ可以很好地保障高分子材料的使用安全性ꎮ文章重点对ＣＮＴ(碳纳米管)材料阻燃技术㊁微胶囊技术㊁膨胀阻燃技术㊁化学反应阻燃这四种技术作一分析探讨ꎬ现作如下的论述ꎮ一㊁ＣＮＴ材料阻燃技术的应用纳米技术在高分子材料中的应用十分广泛ꎬ为高分子材料阻燃带来了新的技术突破ꎬ比如ＰＳ/ＯＭＭＴ纳米复合阻燃技术便是在纳米基础上所研发出的一种新型技术ꎮ长期的实践研究发现ꎬ将纳米结构加入至高分子材料时ꎬ会使高分子材料的内部结构发生较大的变化ꎬ可以很好地提升阻燃性能ꎮ就目前应用于纳米添加剂的材料来看ꎬ最为普遍的是石墨㊁层状硅酸盐㊁碳纳米管ꎮ以其中的碳纳米管为例ꎬ其是一种由碳原子二维六方晶格组成的纳米材料ꎬ是碳的同素异形体之一ꎮ因为碳纳米管特殊的纳米结构和原子间键合强度ꎬ让其有着良好的化学稳定性能和高导电性能ꎬ应用范围较为广泛ꎮ有研究发现ꎬ若是可以在高分子材料中添加ＰＳ和ＯＭＭＴꎬ并将这两种元素制作成ＰＳ/ＯＭＭＴꎬ则可以很好的提升高分子材料的阻燃性能ꎬ尤其是ＰＳ在燃烧过程中的放热率可以快速下降ꎬ能够有效避免热反馈现象的发生ꎬ这对于控制火焰燃烧与扩散均有十分重要的意义ꎮ目前来看ꎬＣＮＴ材料阻燃技术在多个行业中均有良好的应用效果ꎬ尤其是在汽车制造行业的应用更为普遍ꎬ值得推广应用ꎮ二㊁微胶囊技术的应用微胶囊技术属于一种重要的高分子材料阻燃技术ꎬ其是依托于单壁碳纳米管相关结构成分所得出的结果ꎬ微粒囊式的阻燃剂在当前有着十分广泛的应用ꎮ目前来看ꎬ微粒囊阻燃主要是将阻燃剂放置到胶囊中ꎬ这种胶囊往往都是以纳米为单位ꎬ材料则以两种为主ꎬ即人工高分子材料和天然高分子材料ꎮ人工高分子材料的代表是聚苯乙烯和聚酯ꎬ天然高分子材料的代表是纤维素和蛋白质这两种ꎮ当高分子材料在使用过程中发生燃烧现象后ꎬ胶囊中的阻燃剂可以在高温状态下溢出ꎬ继而阻止燃烧反应ꎮ需要注意的一点是ꎬ微胶囊技术涉及较多的专业知识ꎬ其中很多的细节性因素会直接影响和决定阻燃效果ꎬ比如胶囊壁的厚度㊁体积和阻燃剂的量ꎮ因此ꎮ在实际制备微胶囊时要对诸多因素均加以考量ꎬ严格控制制备过程中的细节因素ꎬ以此确保微胶囊技术可以发挥最佳的阻燃效果ꎮ三㊁膨胀阻燃技术的应用膨胀阻燃技术在高分子材料阻燃中的应用较为广泛ꎬ对降低火灾悲剧发生风险有十分关键的意义ꎮ就膨胀阻燃技术的原理来说ꎬ当发泡剂和炭化剂等高分子材料处于受热状态时ꎬ会在自身表面快速形成一层炭层ꎬ这一炭层可有效隔离高温和熔化ꎮ随着近年来膨胀阻燃技术的发展ꎬ其在建筑行业中的应用越来越广泛ꎬ可以与建筑装修中的装饰材料㊁涂料及电缆防护线等融合起来ꎬ对控制高分子材料燃烧和降低火灾影响力有重要的意义ꎮ四㊁化学反应阻燃技术的应用化学反应阻燃技术是指通过特殊物质的化学反应来改变高分子材料的分子链结构ꎬ可确保分子链结构中含有阻燃因素ꎬ能够最大限度降低高分子燃烧风险ꎮ目前来看ꎬ化学反应阻燃技术最为常用的技术种类是辐射交联ꎬ这一技术可以通过射线来对高分子材料形成辐射作用ꎬ继而实现改变高分子材料分子链的目的ꎬ应用效果十分显著ꎮ在近年来的发展中ꎬ化学反应阻燃技术的实用性得到了很大程度的提升ꎬ除交联方式之外ꎬ还可以通过共聚技术和接枝技术来加以应用ꎮ一旦发生火灾后ꎬ高分子材料可以在化学反应作用下形成起防护作用的炭层ꎬ将整个材料由内而外地包裹起来ꎬ可确保高分子材料不被继续燃烧ꎮ在长期的实践应用中发现ꎬ化学反应阻燃技术的应用较为方便ꎬ在多种环境下均可以有效使用ꎬ且可以降低对周围环境的污染与破坏ꎬ这让其应用范围日益广泛ꎮ五㊁结语高分子材料的阻燃技术可以很好的抵御火灾隐患ꎬ目前所使用的ＣＮＴ材料阻燃技术㊁微胶囊技术㊁膨胀阻燃技术㊁化学反应阻燃技术均有良好的应用效果ꎬ值得进一步推广和应用ꎮ为进一步发挥相关阻燃技术的优势ꎬ后续要进一步加大研究力度ꎬ掌握更多有关于高分子材料的阻燃技术ꎬ以此更好的抵御火灾隐患ꎬ保障人民群众的生命财产安全ꎮ参考文献:[１]林修煌ꎬ李治农ꎬ陈明锋ꎬ等.含磷聚硅氮烷聚合物的制备及热稳定性能与阻燃应用[Ｊ].高分子材料科学与工程ꎬ２０１９ꎬ３６(９):５４－５８.[２]张元ꎬ黄秋洁.低烟无卤阻燃电缆料的研究现状分析[Ｊ].广州化工ꎬ２０１９ꎬ４８(１９):２７－２８.[３]魏平.高分子材料阻燃技术运用与发展探究[Ｊ].化工管理ꎬ２０１８ꎬ５７６(３３):１１６－１１７.作者简介:范春晖ꎬ扬州天启新材料股份有限公司ꎮ８５１。
高分子材料的阻燃技术探讨
高分子材料的阻燃技术探讨高分子材料广泛应用于工业、建筑、电子设备、汽车以及航空航天等领域，然而在使用过程中，高分子材料可能会遭受火灾等安全事件的侵袭，因此阻燃技术是必要的研究领域之一。
本文将探讨高分子材料的阻燃技术。
一、阻燃技术概述阻燃技术指的是在材料中添加一定量的阻燃剂，使其在火灾遇到高温时，可以减缓火势蔓延的速度，降低火灾对现场及生命财产的危害程度。
阻燃剂一般分为无机阻燃剂和有机阻燃剂两种类型。
无机阻燃剂分为磷系、氮系、硅酸铝系等，有机阻燃剂分为溴系、氯系等。
高分子材料是一种易燃材料，当受到火源的侵入时，容易燃烧并产生高热、大量的烟雾和有毒气体。
阻燃技术的引入可以有效地减少高分子材料的这些缺点，防止火灾的发生。
阻燃剂的选择很重要，因为添加不当可能会影响材料的力学性能。
此外，阻燃剂与高分子材料之间的相容性对阻燃效果也有影响。
对于一些阻燃剂，例如PA6材料，氧化铝和氢氧化铝会影响材料的强度和熔点；而对于PP材料，三氯乙磷的相容性较差。
在阻燃剂的选择方面，溴系、氯系阻燃剂常常被用于高分子材料的阻燃，但由于其会产生有毒气体，已被禁止在一些领域使用。
因此，磷系阻燃剂在近几年被广泛使用，磷系阻燃剂可以使材料形成炭化层，形成阻燃壳，避免氧气进入，从而实现阻燃效果。
对于临床应用的高分子材料，比如医用注射器和输注器，除了需要阻燃材料之外，还需要考虑其对人体的影响。
因此，应选用对人体安全无影响的阻燃剂。
三、阻燃技术的应用阻燃技术在许多领域都有广泛应用，下面我们以电子设备、车辆、建筑等作为例子，阐述阻燃技术在不同领域的作用。
1、电子设备：随着电子设备在生活中的广泛应用，一些电子产品在使用过程中会发热，因此，对于电子产品的阻燃技术至关重要。
特别是在电池充电器、移动电源等电子产品中，阻燃材料的耐热性要求更高。
2、车辆：汽车应用阻燃技术的主要原因是为了保证乘客的安全，在车内或发动机舱处出现火灾的可能性都很大。
汽车阻燃技术的发展包括内饰材料的阻燃、电线材料的阻燃等，其中座椅材料、天花板等逐渐成为重点研究领域。
高分子材料的热稳定性与阻燃性能研究
高分子材料的热稳定性与阻燃性能研究高分子材料一直是工业发展中不可或缺的材料之一。
它们以其良好的加工性能和丰富的性能特点，在各个领域得到广泛应用。
然而，由于高分子材料在高温和火灾条件下的性能表现不佳，阻碍了它们在一些关键领域的应用。
因此，研究高分子材料的热稳定性和阻燃性能就显得尤为重要。
首先，热稳定性是高分子材料在高温环境下性能稳定的能力。
在高温下，高分子材料很容易发生降解、氧化、老化等反应，导致性能下降甚至失效。
因此，研发具有良好热稳定性的高分子材料对提高材料的耐用性和可靠性至关重要。
在研究高分子材料的热稳定性时，人们一直致力于寻找适合的稳定剂。
通常，稳定剂可以通过两种方式提供热稳定性。
首先，稳定剂可以作为自由基的捕获剂，阻止高分子材料在高温下发生自由基反应。
其次，稳定剂还可以通过抑制高分子材料中的氧化反应或粘接反应来提高其热稳定性。
随着科学技术的不断发展，一些新型的稳定剂逐渐被发现和应用，例如有机锡化合物、富勒烯及其衍生物等。
这些稳定剂在增强高分子材料的热稳定性方面表现出良好的应用前景。
与此同时，高分子材料的阻燃性能也是研究的焦点之一。
高分子材料在遭遇火灾时，容易燃烧并释放有毒气体和大量热量，给人身和环境带来极大的危害。
因此，提高高分子材料的阻燃性能具有重要意义。
阻燃材料的研究可以分为三个方向：阻止火焰的形成、减缓火焰的蔓延和降低火焰的热释放。
研究者们通过调整高分子材料的结构和添加阻燃剂来提高其阻燃性能。
常用的阻燃剂包括无机阻燃剂和有机阻燃剂。
无机阻燃剂通常在高温下，通过吸热分解形成非燃性产物，从而降低火焰的温度和热释放速率。
而有机阻燃剂则通过抑制高分子材料燃烧的化学反应链或在高温下分解，生成难燃气体来达到阻燃的目的。
但是，目前绝大部分阻燃剂都存在着对环境的毒性和难降解性等问题，因此研发环境友好型的阻燃剂已成为当下的研究热点。
热稳定性和阻燃性能往往是密不可分的。
在提高高分子材料的阻燃性能时，研究人员通常也要考虑其热稳定性。
阻燃高分子材料
阻燃高分子材料阻燃高分子材料指的是能够抑制火焰蔓延并减小火灾对材料的破坏程度的一类材料。
在现代社会中，阻燃材料的需求越来越大，尤其是在建筑、汽车、电子电气等领域，以确保人们的安全。
阻燃高分子材料具有以下特点：1. 阻燃性能好：阻燃高分子材料具有优异的阻燃性能，能够有效抑制火焰的蔓延，减缓火灾的发展速度，从而给人们逃生和救援争取宝贵时间。
2. 高温稳定性好：阻燃高分子材料在高温下具有较好的稳定性，不会因为高温而熔化或分解，从而保护材料的完整性和结构的稳定性。
3. 低烟无毒：阻燃高分子材料在燃烧时产生的烟雾较少，且不含有毒有害气体，不会对人们的健康产生危害。
4. 强度高：阻燃高分子材料的强度较高，能够承受一定的力度和压力，确保材料在火灾中不易破裂或变形。
阻燃高分子材料的应用主要包括以下几个方面：1. 建筑材料：在建筑领域中，阻燃高分子材料被广泛应用于隔离墙、隔热层、防火门窗等建筑构件中，以提高建筑物的防火性能，保护人们的安全。
2. 汽车材料：汽车是人们生活中必不可少的交通工具，而在车辆发生火灾时，对于人们的生命财产安全构成巨大威胁。
因此，阻燃高分子材料被广泛应用于汽车内饰、电线电缆等部位，以增加汽车的阻燃性能，减小火灾对车辆的损害。
3. 电子电气材料：电子电气设备的发展日新月异，而这些设备在工作时会产生大量的热量，一旦发生火灾，不仅会对设备本身造成损害，还会对人们的生命和财产安全带来威胁。
因此，阻燃高分子材料被广泛应用于电线电缆、绝缘材料等电子电气设备中，以提高设备的防火性能，保护人们的安全。
4. 包装材料：在包装行业中，阻燃高分子材料主要应用于电子产品、化学品等易燃易爆物品的包装中，起到防火、防爆的作用，保护产品和人们的安全。
在未来的发展中，阻燃高分子材料将继续加强对火灾的阻碍作用，提高阻燃性能，改进材料自身的性能，以满足人们对材料防火的需求。
同时，还将加强对环境友好型阻燃材料的研究，减少对环境的污染，推动可持续发展。
阻燃高分子材料
阻燃高分子材料
阻燃高分子材料是一种具有阻燃性能的新型材料，它在高温下不易燃烧，能够有效地阻止火焰的蔓延，具有很强的火灾安全性能。
这种材料在各种工业领域和日常生活中有着广泛的应用，对于提高材料的防火性能和保障人们的生命财产安全起着重要作用。
首先，阻燃高分子材料的主要特点是其具有很高的阻燃性能。
它在遭受火焰侵袭时，能够迅速形成一层保护膜，阻止氧气和燃烧物质的进一步接触，有效地抑制火焰的蔓延。
这种特性使得阻燃高分子材料在建筑、交通工具、电子产品等领域得到广泛的应用，为人们的生命和财产安全提供了有力的保障。
其次，阻燃高分子材料具有良好的加工性能和稳定性。
它可以通过各种成型工艺进行加工，可以制成各种形状和规格的制品，适用于不同的工程需求。
同时，阻燃高分子材料的稳定性也非常好，不易受到外界环境的影响，能够长时间保持其阻燃性能和物理性能，具有很高的可靠性和持久性。
另外，阻燃高分子材料还具有很好的环保性能。
它在生产过程中不会产生有害物质，不会对环境造成污染，符合现代社会对于绿色环保产品的需求。
同时，由于其阻燃性能能够有效地减少火灾事故的发生，可以降低资源的浪费和环境的破坏，对于可持续发展具有积极的意义。
总的来说，阻燃高分子材料具有很高的阻燃性能、良好的加工性能和稳定性，以及良好的环保性能，对于提高材料的防火性能和保障人们的生命财产安全具有重要意义。
未来，随着科技的不断进步和材料工程的发展，相信阻燃高分子材料将会得到更广泛的应用，并为人们的生活带来更多的便利和安全。
高分子材料阻燃技术研究
燃 及抑 制 火 焰传 播 的助 剂 。按 阻 燃剂 与被 阻 燃基 材
的关 系 ， 燃 剂 可 分 为 添 加 型 及 反 应 型 两 大 类 。 前 者 阻
与基 材 的其 他组 分不 发生 化学 反 映 ， 只是 以物理 方式 分散 于 基材 中 ， 多用 于热 塑性 高分 子 材料 。后者 或者 为 高分 子材 料 的单体 ． 者作 为辅 助试 剂 而参 与合成 或
高 分 子 材 料 的 化 学 反 应 ， 后 成 为 高 分 子 材 料 的 结 构 最
单元 ， 多用 于热 固性 高 分 子材 料 。按 阻燃 元 素 种类 ． 阻燃 剂 常 分 为 卤 系 、 机 磷 系及 卤一 系 、 系 、 一 有 磷 氮 磷 氮系 、 系 、 一 系 、 锑 铝 镁 无机 磷 系 、 系 、 系等 。 硼 钼 ２ １ 卤系阻 燃剂 ．
一
成 为 当前 消 防工作 一个 急需 解决 的问题 。
１ 高 分 子 材 料 的 燃 烧 及 阻 燃 机 理
种 阻燃体 系 往往 是几 种 阻燃机 理 同时起 作 用 。
高分 子材 料在 空气 中受 热 时 ， 分解 生 成挥 发性 会 可燃物 ， 当可燃 物 浓 度 和体 系 温 度 足够 高 时 ， 即可 燃 烧 。所 以高 分 子材 料 的燃 烧 可分 为 热 氧 降 解 和燃 烧 两 个 过程 ， 涉及 传 热 、 分子 材 料 在 凝 聚 相 的热 氧 降 高 解 、 解 产物 在 固相及 气 相 中 的扩 散 、 空 气混 合 形 分 与 成 氧 化 反应 场及 气 相 中的链 式 燃 烧 反 应 等 一 系列 环 节 。当高 分 子材 料 受 热 的热 源热 量 能 够 使 高分 子 材 源自２１ 世 纪 建 筑 材 料
关于高分子材料的阻燃方法分析
关于高分子材料的阻燃方法分析进入21世纪以来，我国在经济建设上面的发展都已经比较稳定了，而高分子材料作为一种功能材料在我国受到了各行各业的广泛应用，尤其是在建筑行业上面，而高分子材料一旦受热，就会分解出具有可燃性的物质，当这种可燃性的物质的浓度达到一定程度时，遇到适当的温度就会燃烧，给企业造成巨大的损失。
因此，它的阻燃性能也是我国企业所关心的主要问题之一。
标签：高分子材料；阻燃方法；研究与分析前言高分子材料的燃烧要满足两个条件，一个是适宜的温度，一个是分解出的可燃物的浓度，由此可见，要想阻止高分子材料燃烧就要从这两个方面着手，只要能有效的提高高分子材料的阻燃性，就能够拉动企业的经济建设的稳定发展。
文章将针对高分子材料的阻燃方法进行详细的分析。
1 高分子材料的阻燃方法1.1 通过在高分子材料中加入阻燃剂实现阻燃通过在高分子材料中嫁娶阻燃剂实现阻燃的方法是目前我国应用最为广泛的阻燃方式，利用阻燃剂与高分子材料分解出来的可燃物之间的结合，来实现提高高分子材料阻燃性能的目的，这种方法最大的优点就是它的成本比较低，而且在对不同的高分子材料的阻燃剂调整上面也比较的灵活，是一种经济适用的高分子材料阻燃方法，与此同时，这种方式也存在一定的弊端，技术添加的阻燃剂中的元素可能会与高分子材料之间发生化学反应，从而影响高分子材料的性能[1]。
因此，在阻燃剂的选择上面一定要非常的慎重，要在不影响高分子材料或者是影响较小的前提下，加入合适的阻燃剂来阻止高分子材料的燃烧。
1.2 通过与高分子材料进行化学反应进行阻燃化学反应一直是一个非常复杂的过程，可能你改变了其中的一个分子机构就会产生不一样的效果。
高分子材料的化学反应阻燃就是使用了这种方法，将某种元素通过化学反应接入或者替换高分子材料的化学链中，在不影响高分子材料的性能的前提下，改变高分子材料的性能，将高分子材料从可燃性极强转变到具有阻燃性能的高分子材料。
能够实现高分子材料阻燃性的元素有很多，像是硼、硅、金属原子等都可以做到。
高分子化学论文
高分子材料阻燃技术的研究摘要:本文从高分子材料的阻燃机理入手，阐述了高分子材料阻燃剂的分类，研究了高分子材料阻燃技术的进展情况。
关键词:高分子材料；阻燃机理；阻燃剂；进展前言高分子材料因其性能优异、价格低廉而被广泛地应用于各类建筑和人民生活的各个领域，但是大多数高分子材料属于易燃、可燃材料，在燃烧时热释放速率大，热值高，火焰传播速度快，不易熄灭，有时还产生浓烟和有毒气体，对人们生命安全和环境造成巨大的危害。
因此，如何提高高分子材料的阻燃性，已经成为当前消防工作一个急需解决的问题。
1高分子材料的燃烧及阻燃机理高分子材料在空气中受热时，会分解生成挥发性可燃物，当可燃物浓度和体系温度足够高时，即可燃烧。
所以高分子材料的燃烧可分为热氧降解和燃烧两个过程，涉及传热、高分子材料在凝聚相的热氧降解、分解产物在固相及气相中的扩散、与空气混合形成氧化反应场及气相中的链式燃烧反应等一系列环节。
当高分子材料受热的热源热量能够使高分子材料分解，且分解产生的可燃物达到一定浓度，同时体系被加热到点燃温度后，燃烧才能发生。
而己被点燃的高分子材料在点燃源稳定后能否继续燃烧则取决于燃烧过程的热量平衡。
当供给燃烧产生的热量等于或大于燃烧过程各阶段所需的总热量时，高分子材料燃烧才能继续，否则将中止或熄灭。
从高分子材料的燃烧机理可看出，阻燃作用的本质是通过减缓或阻止其中一个或几个要素实现的。
其中包括六个方面:提高材料热稳定性、捕捉游离基、形成非可燃性保护膜、吸收热量、形成重质气体隔离层、稀释氧气和可燃性气体。
目前常采用的阻燃剂行为主要是通过冷却、稀释、形成隔离膜的物理途径和终止自由基的化学途径来实现。
一般阻燃机理分为气相阻燃机理、凝聚相阻燃机理和中断热交换阻燃机理。
燃烧和阻燃都是十分复杂的过程，涉及很多影响和制约因素，将一种阻燃体系的阻燃机理严格划分为某一种是很难的，一种阻燃体系往往是几种阻燃机理同时起作用。
2高分子材料阻燃剂的分类阻燃剂是用于提高材料抗燃性，即阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。
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2013-7-29
32
聚合物燃烧四要素
热源; 空气（氧气）; 可燃性物质; 自由基反应
2013-7-29
33
引发聚合物燃烧有三个必要环节
加热 分解/裂解 被点燃
2013-7-29
34
聚合物表面的火焰传播
聚合物被点燃后，一方面随着燃烧热分解
层向材料内部的深入发展，不断为燃烧提 供反应燃料，另一方面，火焰会沿着表面 扩散与传播，引发大面积的表面燃烧。 材料表面火焰的传播著地影响初期火灾 的发展和热释放速率。
火灾迅速蔓延。同时沙盘材质为易燃材料
燃烧后释放出大量有毒有害气体。
2013-7-29 8
5. 2010年7月19日14时28分许，乌鲁木齐居 民房火灾。
事故造成12人死亡，17人受伤。
儿童玩火引燃楼梯间存放的可燃杂物 蔓延成火灾。
2013-7-29 9
2011年重大火灾事故
1. 1月17日23时19分，武汉市汉正街侨康综 合商场发生火灾。 事故造成14人遇难，4人住院。 消防部门初步判断，起火原因很有可 能是电路老化。
2013-7-29 41
阻燃剂受热分解后，释出自由基抑制剂，
使火焰链锁反应的支化过程中断，减缓气
相反应速度。
催化凝聚相热分解固相产物——泡沫炭层的 形成，这些层状硬壳可阻碍热传递，从而使 凝聚相温度保持在较低水平，可燃性气态热 分解产物生成速度下降。
2013-7-29 42
在热作用下，阻燃剂出现吸热性相变，物 理性地阻止凝聚相内温度升高。 阻燃剂受热分解后释出大量难燃气体，使 空气中氧和气态可燃性分解产物得到稀释， 降低可燃气以及聚合物表面温度，使燃烧终 止。
2013-7-29
43
卤系阻燃剂阻燃机理
含卤化合物在高温下释出卤和卤化氢； 卤化氢能捕获高活性自由基H· 、O· 和OH· ； HBr难燃，不仅能稀释空气中的氧气，还能 覆盖在材料的表面，隔绝空气，致使材料的
燃烧速度降低或自熄。
2013-7-29
44
卤-锑系统的阻燃机理
三氧化二锑能控制、延缓溴自由基的释放， 使得溴自由基的阻燃作用得以充分发挥。 三氧化二锑催化氢自由基和氢氧自由基结 合成水分子，有效地抑制气相燃烧反应。
2013-7-29 35
火灾的危害因素
燃烧火焰; 热; 氧窒息; 烟;
毒性气体和物质;
腐蚀性.
2013-7-29 36
有机高分子阻燃技术
2013-7-29
37
使用阻燃剂
添加型或反应型阻燃剂。
使用含有磷-氮的无机填充物 化学改性聚合物(交联、嵌段、共混、 表面处理等)
2013-7-29 47
在火焰下层的固态或熔融态聚合物中，三溴
化锑能促进成炭反应，相对减缓生成挥发性
可燃物的聚合物的热分解和氧化分解，且生
成的炭层又将聚合物包覆，阻止了可燃性气
体逸出和进入火焰区。
2013-7-29
48
膨胀型阻燃剂阻燃机理
2013-7-29
49
阻燃新概念
2013-7-29
50
密 度 温 度
未 气 炭 降 反 相 层 解 应 区 区 区 区 •2013-7-29 受热升温,点燃起火,火焰传播,燃烧充分发展. 30
聚合物燃烧过程及热作用示意图
2013-7-29
31
聚合物燃烧的阶段
加热阶段（点燃特性）
燃烧加速阶段（火焰传播特性）
燃烧充分阶段（稳态燃烧特性）
减弱阶段（熄灭特性）
有机高分子材料阻燃技术
刘治国 物理与化学学院
2011.03
2013-7-29 1
火灾危害性
Fire Hazard
2013-7-29 2
重特大火灾事故
火灾：时间上和空间上失去控制的燃烧所 造成的灾害。 《生产安全事故报告调查处理条例》将火 灾分为：
重特大火灾；较大火灾和一般火灾。
2013-7-29 3
特别重大火灾：死亡＞30人 or 重伤＞100 人 or 财产损失 ＞1亿元。 重大火灾：死亡10~30人 or 重伤50~100人 or 财产损失0.5~1亿元。
重特大火灾是指特别重大火灾和重大
火灾。
2013-7-29 4
2010年重大火灾事故
1. 2010年5月3日22时33分许，位于呼和浩特
市中铁十九局在建隧道工地民工工棚发生重
大火灾。
事故造成10人死亡，14人受伤，其中 重伤6人。 工棚顶棚可燃泡沫材料及区域分隔材
料在燃烧过程中释放大量有毒烟气。
2. 2010年11月15日14时15分，上海胶州路 718号28层的教师公寓发生大火。
事故造成40多人死亡，50多人受伤。
堆放大楼周围施工材料着火引发火灾。
2013-7-29 38
防火涂层
直接合成难燃的高分子材料 纳米复合材料
本质阻燃材料
2013-7-29
39
主要阻燃剂
卤系(氯、溴)阻燃剂 有机磷系及磷-卤(氯、溴)系阻燃剂 膨胀型阻燃剂 氮系阻燃剂
无机阻燃剂
2013-7-29 40
一般阻燃机理
材料的阻燃一般都是通过气相阻燃、凝聚相阻 燃及中断热交换阻燃等机理实现的。 在热作用下，凝聚相内的阻燃剂热分解， 这个热分解过程是吸热的，从而使凝聚相 内温度上升减慢，延缓了材料的热分解速 度。
Production & Processing
Flammability
Electrical properties
Mechanics
FR-plastics
Price
Thermal properties
2013-7-29
Colour etc.
Environment
51
阻燃作用和性能表征
2013-7-29
2013-7-29
58
锥形量热仪（CONE）
2013-7-29
59
2013-7-29
60
2013-7-29
火灾科学，2010，18(1): 64-66.
15
预防火灾的措施
Fire Prevention
2013-7-29 16
严格火灾安全规范； 加强火灾安全教育； 推广烟雾报警器； 加强火警早期检测；
模拟火灾演习训练；
推广应用阻燃材料，主要是阻燃高分子材料。
2013-7-29 17
2013-7-29 10
2. 2011年2月3日0时，沈阳五星级酒店皇朝 万鑫酒店发生火灾。 燃放烟花，引燃B座11层1109房间南侧
室外平台地面塑料草坪，继而引燃铝塑板
结合处可燃胶条、泡沫棒、挤塑板等，最
后引燃室内可燃物，形成大面积立体燃烧。
2013-7-29 11
火灾的危害性
国 民 经 济 发 展
2013-7-29
45
在高温下三氧化二锑能与溴系阻燃剂分解生
成的溴化氢反应生成三溴化锑或溴氧化锑；
三溴化锑蒸汽密度较空气大，不仅能较长时 间停留在燃烧区，稀释可燃性气体，而且可 覆盖在聚合物表面隔热隔氧。
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溴氧化锑的分解为吸热反应，可有效降低聚 合物的温度和分解速度；且液态和固态三溴 化锑微粒的表面效应可降低火焰能量。 三溴化锑在燃烧区内发生分解，可捕获气相 中维持燃烧链式反应的活泼自由基，改变气 相中的反应模式，减少反应放热量，使火焰 淬灭。
德国，每年火灾致死600人，直接经济损
失约为65亿马克
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1992年－2001年： 全国火灾：106万起 死伤人数：6.8万人 直接损失：125亿元
－中国消防网2003年11月
2000年－2008年： 全国特别重大火灾：12起，特大火灾39起 死伤人数：1245人，重伤570人 直接损失：17.5亿元
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阻燃高分子材料 对防火的贡献
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五种大型试验
聚苯乙烯电视机外壳； 聚苯醚电子计算机外壳； 聚氨酯泡沫塑料软椅； 带有聚乙烯绝缘层及橡胶护套的电缆；
不饱和聚酯玻璃钢电路板。
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试验结果
试样 未阻燃 材料
阻燃 材料
逃逸 质量损 放热 有毒气体生 烟生 成量 (换算 时间 失速度 速度 成量 成CO计) 1
15
1
1
1
＜1/3
1
～1
＜1/2 ＜1/4
1987年，美国国家标准局（NBS，现改为美国 国家技术和标准研究院，NITS） 2013-7-29 28
有机高分子材料的燃烧
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聚合物的热分解
对流加热 辐射加热 表面反射散热 表面反辐射散热 表面对流散热 内层热传导 内层辐射吸收 基层热解气体 炭层热传导
合成材料
致命缺点： 易燃，燃烧时释放有毒、有害气体
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美国
1999~2000年火灾死亡近4000人/年； 伤近20000人/年； 直接经济损失约100亿美元。
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欧洲
每年火灾致死超过5000人，每百万居民每 年火灾致死平均约13人。火灾导致的直接经 济损失为全欧GDP的0.3％。
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3. 2010年11月5日9时15分许，吉林市商业大 厦火灾。
事故造成19人死亡，28人受伤。
火灾原因是因电路起火所致。
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4. 2010年8月28日14时54分，沈阳市铁西区 万达广场售楼处火灾。