阻燃与公共安全 期末综述 阻燃高分子材料 陆丽（高分子科学与工程学院 2012级 2012141432138）
阻燃高分子材料
陆丽 2012141432138
摘要：简述了阻燃高分子材料的重要性，介绍了聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯、纳米材料及合成材料以及它们的发展和应用。 关键词：阻燃 高分子材料 聚乙烯 聚酰胺 聚酯 纳米材料 引言
“贼偷偷一半，火烧烧精光”，这句话警示着我们要郑重其事地对待火灾，不能掉以轻心，不然就会把我们的美好生活葬送于“火口”。在生活中，我们需要时时严防火灾的发生。在此我们主要可以从三点入手：①严格管理火源，杜绝火灾源头；②使用不易燃甚至阻燃的材料；③研发高效的灭火材料。
对于上述第一点，就需要我们细心和小心，养成良好的用火习惯。后面两点就都需要我们的材料研发者们和大家一起努力了。
材料是现代社会发展的三大支柱之一，可见材料对于我们的重要性不言而喻。而高分子材料在材料这个家族中扮演着一位大家长的角色。在我们的生活中，衣、食、住、行，高分子材料无处不在。为了预防或治理火灾，阻燃高分子材料就变得极其重要了。
下文中我结合了老师上课讲的内容以及我们专业课程中涉及的一些知识和网上查到的相关信息来完成对阻燃高分子材料的介绍。
1、阻燃聚乙烯材料
聚乙烯（PE）是由乙烯单体经聚合而得的一种热塑性树脂。聚乙
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烯是结构最简单，也是应用最广泛的材料，其主要用于制造薄膜、包装材料、容器、管道、日用品等。
聚乙烯由于聚合方法的不同，一般分为高密度聚乙烯（HDOE）、低密度聚乙烯（LDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）。LDPE和LLDPE都不具有耐高温性。
HDPE有高的结晶度，具有良好的耐高温、耐寒、抗冲击、较好刚度和韧性以及好的机械性能。其熔化温度为120℃～160℃。
然而和其他树脂一样，HDPE也是易燃的，因此要想使其具有阻燃性就要对其进行改性。现在的方法主要是通过添加阻燃剂和某些阻燃材料,即在塑料配混时将阻燃剂与其它添加剂一起加入掺混,这种方法使用方便,适应性强。
微胶囊化红磷（MRP）和高密度聚乙烯共混制成MRP/HDPE复合材料。红磷是一种无卤阻燃剂，但颜色深且不稳定，所以采用微胶囊化技术对红磷行处理，制备成不同系列的微胶囊化红磷（MRP），并将MRP应用于HDPE中，使得此种复合材料具有很好的阻燃效果。多应用于管材，具有很大的刚性、高强度、耐腐蚀、耐磨损且有一定阻燃性。
无卤阻燃剂常选用红磷和三聚氰胺盐类。但是红磷的颜色很深，在浅色制品中使用受限，同时还会放出磷化氢有毒气体。但是无卤阻燃剂能够赋予材料更佳的阻燃性能。所以继续研发无卤阻燃材料是很有必要的。
用十溴联苯醚和三氧化二锑以质量比为3∶1配比与HDPE共混后
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制成阻燃材料。其阻燃机理是十溴联苯醚在高温下能够捕捉HDPE降解生成的自由基，从而使HDPE的燃烧分解速率降低甚至终止，同时燃烧时能释放出溴化氢，溴化氢和三氧化二锑可以产生协效反应，能生成三溴化锑，也可以捕捉产生的自由基，所以能达到较好的阻燃效果。而且这种材料在燃烧时产生的烟雾很少，常用作电缆材料。
具有阻燃性能的聚乙烯材料能够更广泛地应用于高层建筑、煤矿、地铁、海上采油平台及原子能发电站等许多重要领域。
2、阻燃聚酰胺材料
聚酰胺（PA），俗称“尼龙”，是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。 它具有良好的力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，是五大通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种。
没有经过改姓的尼龙虽然有一定的阻燃性，但是其阻燃能力不够高，为了满足各个领域的材料性能要求，一般都是使用改姓聚酰胺材料。和聚乙烯材料一样，也常常是添加阻燃剂或某些阻燃材料共混制成复合阻燃材料。
目前，应用于尼龙的阻燃剂种类很多，溴系阻燃剂如十溴联苯醚、十溴联苯乙烷等，磷系阻燃剂如红磷、三聚氰胺、氰脲酸盐（MCA），固体阻燃剂如三氧化二锑、硼酸锌等，还可以几种阻燃剂协同使用，不仅能够提高尼龙的阻燃效果，还能减少阻燃剂的用量，以降低成本。
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还有添加玻璃纤维，使其具有高强度、高刚性、高耐热、良好的尺寸稳定性以及成型工艺性。
3、阻燃聚酯材料
聚酯是由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称。我们最常用到的是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），俗称“涤纶”。
PET是高度结晶线性聚合物，具有机械性能好、耐高温、抗蠕变、耐疲劳、电绝缘性、耐磨损、稳定性好等优点。它可以在120℃的高温下长期使用，在150℃时也可以短期使用。
PET改姓的方法和前面的差不多，也是添加阻燃剂或某些阻燃材料制成阻燃PET。
共聚改性是将含阻燃元素（主要是磷、卤、硫、氮、硅）的单质或化合物作为共聚单体,引入到PET分子链中,从而提高其难燃性,一般在酯化(或酯交换)结束后,加入含阻燃元素的二元醇,或二元酸共缩聚而成，这种方法能使材料具有较好的阻燃效果与耐久性。但是阻燃剂在一定程度上也会影响PET的物理和机械性能。另有将阻燃剂或某些阻燃材料加入PET熔体中的共混方法，这种方法对阻燃剂的耐高温性的要求较高，但对聚合物的影响相对较小。还有“皮芯型复合纺丝”法，就是把阻燃剂放在纤维芯部，避免了高温对阻燃剂的影响。国外近几年阻燃纤维的生产则是阻燃纤维的功能化，即让纤维除了具有阻燃功能外，还具有抗静电、抗起球、抗菌、防霉、硬挺等功能，这种纤维能更好地满足人们的需求，具有很大的市场竞争力。
