Page 55 - 《橡塑技术与装备》2023年1期
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综述与专论 种云胜 等·无卤阻燃玻纤增强尼龙复合材料研究进展
[5] [8]
。近年来，随着全球环保绿色发展和无碳卤化的呼 研究新突破的一项最具主要关注动态 。
声也越来越高，绿色环保阻燃剂已经深受大家称赞及
认可，绿色环保阻燃剂具有阻燃高效、非卤化、无毒、 2 阻燃剂在聚酰胺中的应用
低烟、环保也是当今的我国新型阻燃剂产业发展中的 2.1 无机阻燃剂
一大主要方向。图 1 是聚合物燃烧过程反应示意图。 无机阻燃剂主要是指作为一种半天然和环保型
复合助剂，使用对象也会非常广泛。目前 Mg(OH) 2 、
Al(OH) 3 等氢氧化物类仍是我国最普遍为主要工业应
用对象的一类新型天然无机复合阻燃剂。以 Mg(OH) 2
为一个典型物例，它至少可分别具有增强性、阻燃性
和抑烟剂等共 3 种的使用功能，其主要物理与阻燃氧
化反应的机理大致分别是 : 强热氧化的吸热性交联反
应，可实现瞬间交联对高温高分子材料起慢冷却过渡
到高温快速冷却过程的中间过渡的作用，同时由于交
联反应发生后所产生释放出来大量的低饱和高温水蒸
图 1 聚合物燃烧过程反应示意图 气也同样可以实现暂时氧化浓缩出部分的可燃及有害
气体，抑制部分高温燃烧中产物的燃烧分解及其伸展，
1 阻燃剂的种类 且同时由于氧化更生分解出来部分的高温耐火有机金
阻燃助剂是能够阻截燃烧材料发生燃烧分解及能 属氧化物因此也具有较高的阻燃材料的阻燃氧化活性，
抑制燃烧火焰向上传播火焰的阻燃剂 [6] 。截至到中国 它本身就会在瞬间迅速发生化学变化在高温聚合物溶
目前的市场情况为止，添加类型的阻燃助剂产品至今 液中产生的强的热氧离解及交联，在这些高温高分子
仍是构成我国目前阻燃剂市场结构整体上始终存在矛 材料表面能迅速氧化形成一层厚厚一层的又一层未碳
盾的一类市场主要产品，添加类型的阻燃高分子材料 化形成的膜，碳化的膜表面则还会迅速明显的减弱在
工艺技术虽相较于传统方法简单，能做到基本地满足 火焰和燃烧中高温时所引起的热对流的传热的效应和
传统阻燃材料工艺要求而生产制造的阻燃新型的阻燃 热传质的效应，从而就最终地起到了保温阻燃绝热的
剂种类数目亦就较多，但是这却也容易会造成或影响 作用。
涉及到该材料整体上的物理力学性能和加工特性及其 无机阻燃剂添加高分子材料中的无机类型在目前
各种特殊应用和安全性能 , 还往往都存在着分散程度 也并都并不是十分地很多 , 而且又因为目前大多数有
分布不均匀、基体相容性缺陷严重和界面力都不是很 机高分子阻燃剂材料也都是在先是以一种化学物理的
接近理想值等多种严重问题相继出现。反应类型阻燃 聚合的工艺方法来添加到了聚酰胺复合材料体系中，
剂特征是它可以较迅速的使上述各种高分子材料混合 物理上的分散的聚合状态条件下与这种有机的高聚物
物中获得了一个相对较低温和较为持久且良好稳定的 之间没有很充分地的混合，进而这种高分子复合阻燃
反应和阻燃效果，而且对反应材料毒性程度也相当低、 剂似乎也便没有能够再继续被继续得到更为广泛深入
对这各类反应高分子材料混合物中的反应界面力发生 的有效地发展应用。常见到的几种常见新型无机阻燃
的影响作用亦较小，但是生产工艺较繁琐不易操作。 剂材料种类大致有磷酸、硼酸、磷酸钠对二氯氢氨、
根据主要阻燃物质中元素的类型不同，阻燃剂主要可 硼砂钠等 [9~10] 。金雪峰 [11] 等研究论文分别提出尼龙和
进一步分为溴元素系、氯元素系、有机磷系、有机硅 尼龙 66 等两个产品为体系添加以次磷酸盐阻燃增强，
钙系、镁系和金属铝系等。根据物质是否还原为活性 研究着重考察研究了四氧化铁盐 (Fe 2 O 3 ) 三个组分及
有机物的分类与标准一般物质可再分为一般有机阻燃 其对提高该阻燃体系材料的阻燃与分解等性能及其产
剂和普通无机阻燃剂等两类 [7] 。近这两年多以来，追 生效应的一系列综合因素影响，通过锥形量热仪数据
求更加安全和高效、无毒、低黑烟、无污染的生产和 的分析、热解失重数据的分析以及形貌图的对比分
高效清洁、无灰尘操作的新型阻燃剂产品已渐渐开始 析，发现了其中的 Fe 2 O 3 组分对次磷酸盐阻燃和增强
发展成为国内有机及阻燃环保化学品领域技术与发展 型 PA66 体系的阻燃有一种比较明显且有效持久的阻
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2023 第 49 卷 ·7·
