Page 61 - 《橡塑技术与装备》2022年9期

综述与专论 韩德全 等·含硼阻燃高分子材料的研究进展及展望

（a) 用植酸和双氰胺改性 BN [51] ;（b) 用六水硝酸钴和七水硫酸亚铁改性 BN [52] ;（c) 用六水氯化物和氯化锌改性 BN [53]
图 4 改性 BN 在环氧树脂中的阻燃作用示意图

究在表 4 中给出。可以看出，ZnB 是使用最广泛的协 氧化镁产生协同作用。
效剂，因为它在各种基体材料都可以与氢氧化铝和氢

表 4 硼化合物作为氢氧化镁和氢氧化铝的协效剂的阻燃研究
基体材料 金属氢氧化物 硼化合物 LOI UL-94 PHRR 参考文献
LDPE/EVA 氢氧化铝（55%） ZnB（10%） 31±1 V0 121 [59]
EVA 氢氧化铝（55%） ZnB（10%） 48±8 V0 270 [60]
ABS 氢氧化镁（43%） ZnB（10%） 37±2 V0 - [61]
环氧树脂 氢氧化铝（10%） ZnB（10%） 30±1 V0 371 [62]
HDPE 氢氧化铝（30%） ZnB（10%） 22±1 V0 581 [63]
EVA 氢氧化铝（47%） MB（10%） 35±2 V0 117 [64]
环氧树脂 氢氧化镁（10%） 芳香硼酸 (10%) 33±6 V0 102 [65]

根据上表可知，基体类型、矿物填料类型和数量， 硼化合物与矿物填料燃烧过程中反应生成的金属硼酸
添加一定量的 ZnB 可改善氢氧化铝和氢氧化镁的阻燃 盐会引起阻隔作用，同时在烧结形成 “ 玻璃硬质 ” 残
性能。研究者们普遍认为，残留物阻隔效果的提升导 留物，进一步导致致密炭层的形成，在凝聚相中显示
致阻燃性能的提升 ；其中残留物膨胀水平的增加 [59] 、 协同作用。另一方面，在气相中观察到可燃性气体被
“ 玻璃保护层 ” 的形成 [60] 和炭层致密性的提升 [61] 被 捕集以及被稀释等效应。
认为是残留物阻隔效果提升的可能原因。Carpentier 2.2 含膨胀型阻燃剂的硼化合物
等人 [66] 为了更好地了解 EVA 聚合物中氢氧化镁和 膨胀型阻燃剂由于具有独特的阻燃机理，最近被
ZnB 之间的协同作用，对 EVA 复合材料进行了流变学 众多研究者所关注。而硼化合物同样被用作不同类型
研究和固态核磁共振研究。发现 ZnB 通过形成 “ 玻璃 的膨胀型阻燃剂的协效剂。这些研究显示在表 5 中。
质 ” 保护层减缓了聚合物的燃烧降解，并且随着添加 由表 5 可以观察到 ZnB 是研究较为广泛的一种硼化合
量的增多有利于膨胀炭结构的形成。 物，被应用于基于 APP 膨胀型阻燃体系的协效剂。在
硼化合物在达到一定的添加量时表现出协同阻燃 这些研究中，全都显示出 LOI 值增加，垂直燃烧等级
作用，并且随着添加量的增多复合材料的可燃性进一 达到 V0 级； ZnB 通过促进炭层的形成 [68] 、减缓熔滴 [71]
步下降。可能的阻燃示意图如图 5 所示 [67] 。一方面， 以及形成更致密炭层来改善阻隔效应 [68~73] 等在凝聚相

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