賈 園，張 鵬，劉 振，韓 敏

(西安文理學(xué)院,陜西省表面工程與再制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，化學(xué)工程學(xué)院，西安 710065)

0 前言

高分子材料如工程塑料、纖維、橡膠等均具有良好的力學(xué)性能[1]，靈活的分子結(jié)構(gòu)[2]，優(yōu)異的耐濕熱及耐腐蝕性能[3]，在裝修工程材料、建筑材料、汽車工程材料等領(lǐng)域表現(xiàn)出了較為廣泛的應(yīng)用[4-5]。然而，大部分高分子材料阻燃性能較差，極限氧指數(shù)(LOI)較低，在使用過(guò)程中極易引起火災(zāi)，造成人員生命危險(xiǎn)及財(cái)產(chǎn)損失。因此，在高分子材料的制備過(guò)程中應(yīng)該對(duì)其阻燃性能進(jìn)行改善，以期提高應(yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用安全性。常見(jiàn)的改善高分子材料阻燃性能的方法較多，如：在合成過(guò)程中向高分子聚合物的分子結(jié)構(gòu)引入磷、硅、氮等元素或含有苯環(huán)的官能團(tuán)，制備出分子內(nèi)雜化的阻燃高分子；或者在高分子材料制備的過(guò)程中向體系中加入相應(yīng)的阻燃添加劑，制備出綜合性能優(yōu)異的共混阻燃高分子。然而這些方法在一定程度上會(huì)影響高分子材料的力學(xué)性能，因此如何在不降低高分子材料力學(xué)性能的前提下對(duì)其阻燃性能進(jìn)行改善[6]，是目前學(xué)者們研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文在對(duì)各種阻燃高分子材料制備方法綜述的基礎(chǔ)上，對(duì)其的應(yīng)用范圍進(jìn)行了討論，并展望了其未來(lái)的發(fā)展方向。

1 阻燃高分子的開(kāi)發(fā)

阻燃型高分子如通用塑料、工程塑料、橡膠以及涂料等在工程領(lǐng)域中均具有良好的應(yīng)用，例如建筑給排水管路的制備、裝修材料墻體的保溫、瀝青樹脂的改性、汽車零部件的使用等等。阻燃高分子材料的開(kāi)發(fā)不但能夠?qū)こ滩牧系姆阑鹦阅苡枰员Ｕ?，提高建筑物、生產(chǎn)、生活中的安全性，而且能夠?yàn)楦叻肿硬牧显诳量虠l件下的使用奠定良好的理論及實(shí)踐基礎(chǔ)。阻燃高分子常見(jiàn)的制備方法包括分子內(nèi)雜化樹脂的合成、阻燃型添加劑的引入、阻燃樹脂共混等[7]。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)姆椒?，制備出符合防火阻燃?biāo)準(zhǔn)要求的材料，以滿足實(shí)際需求。

1.1 分子內(nèi)雜化型阻燃高分子

分子內(nèi)雜化型阻燃高分子也稱本征型阻燃高分子材料，主要是指在高分子合成的過(guò)程中，向聚合物的主鏈或側(cè)鏈中引入氮、硅、磷、鹵族元素等具有阻燃效果的原子或基團(tuán)[8]。這些原子及官能團(tuán)能夠在高分子材料進(jìn)行燃燒后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一定量的難燃?xì)怏w，從而有效抑制火勢(shì)的蔓延。制備分子內(nèi)雜化型阻燃高分子材料時(shí)，需要首先利用分子設(shè)計(jì)的方法合成出含有磷、硅、氮等原子及相應(yīng)官能團(tuán)的聚合單體，這些單體之后通過(guò)聚合反應(yīng)制備出具有良好阻燃性能的分子內(nèi)雜化樹脂材料。常見(jiàn)的阻燃高分子材料有：聚乙烯材料、聚氯乙烯材料、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。

1.1.1含磷阻燃高分子

通過(guò)分子合成的方法將磷元素引入到聚合物中，可以制備出阻燃性能良好的高分子材料。其主要的阻燃機(jī)理在于：在含磷分子內(nèi)雜化高分子材料燃燒的過(guò)程中，磷原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并在材料的表面形成聚磷酸、亞磷酸、磷酸等小分子化合物，這些化合物能夠使材料表面發(fā)生脫水并形成較為致密的炭層，有效隔絕了助燃?xì)怏w氧氣及燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生熱量向材料內(nèi)部進(jìn)行傳遞，從而實(shí)現(xiàn)凝聚相阻燃[9]；同時(shí)，該類高分子材料在燃燒時(shí)能夠產(chǎn)生大量的難燃?xì)怏w，在一定程度實(shí)現(xiàn)稀釋可燃?xì)怏w濃度的目的；此外，在過(guò)程中能夠產(chǎn)生大量的P·和PO·等自由基，這些自由基能夠使燃燒過(guò)程中由于熱解所產(chǎn)生的H·和HO·等自由基發(fā)生猝滅，使燃燒的自由基反應(yīng)被中斷，有效實(shí)現(xiàn)了阻燃過(guò)程中的氣相阻隔[10]。綜上所述，磷元素的引入能夠使高分子聚合物的阻燃性能大大提高，并避免了對(duì)高分子材料力學(xué)性能等的破壞和影響。

Wang等[11]通過(guò)多酚、多聚甲醛和二乙醇胺合成出含有羥基的DOPO衍生物DHDOPO，并以其作為原料合成分子內(nèi)含有磷元素的醇酸樹脂(其反應(yīng)式如圖1所示)，且所合成的DHDOPO結(jié)構(gòu)中能夠形成良好的P-N協(xié)同效應(yīng)，其阻燃性能較傳統(tǒng)的醇酸樹脂有了大幅度的提高。Weng等[12]則通過(guò)分子合成的方法，以磷系阻燃劑DOPO、含有環(huán)氧基團(tuán)的單體DGEBA作為原料，合成出了主鏈上同時(shí)含有磷元素和環(huán)氧基團(tuán)的環(huán)氧樹脂(其反應(yīng)式如圖2所示)，之后，向所得的改性環(huán)氧樹脂體系中加入有機(jī)黏土作為納米改性粒子，并對(duì)所得的復(fù)合材料性能進(jìn)行了研究；結(jié)果表明，將有機(jī)黏土加入到含磷元素的改性環(huán)氧樹脂能夠得到阻燃性能優(yōu)異的新型樹脂，磷元素和有機(jī)黏土的阻燃協(xié)同效應(yīng)得到了良好的發(fā)揮，新型環(huán)氧樹脂的釋熱率及煙氣生成率分別為傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂的40 %和46 %。

圖1 含磷醇酸樹脂的制備Fig.1 Preparation of phosphoalkyd resin

圖2 含磷環(huán)氧樹脂的制備Fig.2 Preparation of phosphorous epoxy resin

除了將磷元素直接引入到高分子鏈上，阻燃微膠囊的制備及以其為原料制備分子內(nèi)雜化阻燃材料也成為目前研究的熱點(diǎn)。Tang等[13]以聚磷酸銨作為核心，甲基丙烯酸縮水甘油酯多酚為殼體通過(guò)原位聚合的方法制備出了表面帶有環(huán)氧基團(tuán)的微膠囊(其反應(yīng)式如圖3所示)，并以其作為單體合成出阻燃性能優(yōu)異的環(huán)氧樹脂。研究表明，所得到的微膠囊能夠與環(huán)氧樹脂表現(xiàn)出良好的相容性，且在燃燒的過(guò)程中改性樹脂能夠在表面形成較大的炭層，從而阻止了燃燒對(duì)樹脂內(nèi)部的進(jìn)一步破壞。

圖3 含磷微膠囊環(huán)氧單體的制備Fig.3 Preparation of phosphorous microcapsule epoxy monomer

1.1.2含硅阻燃高分子

大量的文獻(xiàn)顯示，將硅元素引入到高分子材料中，不但能夠極大改善樹脂材料的耐濕熱性能，而且可大幅度提高高分子材料的熔點(diǎn)和燃點(diǎn)[14-16]，從而制備出阻燃性能優(yōu)異的高分子復(fù)合材料。此外，硅元素的引入能夠賦予高分子材料新的性能，如：良好的介電性能，優(yōu)異的力學(xué)性能等等，在一定程度上拓展了高分子材料的應(yīng)用范圍。

Kuo等[17]在通過(guò)化學(xué)合成的方法將POSS基團(tuán)引入到苯并嗪?jiǎn)误w結(jié)構(gòu)中，并最終得到了兩種結(jié)構(gòu)不同的新型含硅苯并嗪樹脂，這兩種高分子材料不但預(yù)聚物粘度得到了降低，而且均具有較高的耐熱性與阻燃性。Januszewski等[18]選擇2種結(jié)構(gòu)不同的新型磷酸聯(lián)苯為原料，通過(guò)硅氫化反應(yīng)使其與1,1,3,3 - 叔甲基二乙烯基二硅氧烷進(jìn)行交聯(lián)，得到了一種阻燃性能優(yōu)異的含硅高分子涂料(其反應(yīng)過(guò)程如圖4所示)。結(jié)果表明，所得的新型高分子材料中磷元素和硅元素能夠形成良好的阻燃協(xié)同效應(yīng)。Chai等[19]首先制備了高性能功能化甲基乙烯基硅橡膠，并選擇B4C、空心珠、硼酸鋅分別作為填料，制備出了隔熱性能、力學(xué)性能等良好的阻燃橡膠，為新型阻燃橡膠的開(kāi)發(fā)奠定了良好的理論基礎(chǔ)。

圖4 含硅阻燃高分子涂料的制備Fig.4 Preparation of silicone flame retardant polymer coating

1.1.3含氮阻燃高分子

圖5 含氮阻燃高分子材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.5 Chemical structure of nitrogen-containing flame retardant polymer material

分子鏈上含有氮元素的高分子材料不但具有良好的力學(xué)性能，而且其阻燃性能較傳統(tǒng)樹脂而言也能得到大幅度提高[20]。Zhang等[21]通過(guò)分子設(shè)計(jì)的方法，將三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)引入到苯并嗪體系中(其反應(yīng)過(guò)程如圖5所示)，并制備出了新型的苯并嗪樹脂材料。這種高分子材料不但具有氮系阻燃劑的優(yōu)良性能，而且在燃燒過(guò)程中，不可降解的三嗪結(jié)構(gòu)會(huì)存在于分子表面，阻止了燃燒對(duì)高分子材料內(nèi)部的傷害。Zhou等[22]通過(guò)一步親核取代的方法，以氨丙基三乙氧基硅烷作為原料，合成出了一種結(jié)構(gòu)中含有氮元素和磷元素的硅氧聚合物(其結(jié)構(gòu)式如圖5所示)，Si—N—P元素的協(xié)同效應(yīng)不但能夠賦予該聚合物優(yōu)異的阻燃性能，而且該高分子材料也具有良好環(huán)境友好性，能夠在阻燃型樹脂改性方面表現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用。

1.1.4其他分子內(nèi)雜化阻燃高分子

除了以上的分子內(nèi)雜化樹脂以外，還有一些其他元素也能夠引入到高分子的分子鏈上，在不破壞高分子材料原有優(yōu)異性能的基礎(chǔ)上，表現(xiàn)出良好的阻燃性能。其中，硼元素的引入能夠使高分子材料在燃燒過(guò)程中生成大量的B2O3，從而附著在材料碳化層的表面，B—O鍵的穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于C—O鍵，有效防止了燃燒對(duì)材料內(nèi)部的進(jìn)一步傷害。Deng等[23]通過(guò)化學(xué)合成的方法制備出了側(cè)鏈上含有硼元素的酚醛樹脂(反應(yīng)過(guò)程如圖6所示)，并以其作為改性體系與環(huán)氧樹脂進(jìn)行共聚，研究了所得材料的阻燃性能。結(jié)果表明，所得的環(huán)氧樹脂具有良好的耐熱和阻燃性能。

圖6 含硼阻燃高分子材料的制備Fig.6 Preparation of boron-containing flame retardant polymer material

1.2 添加劑 - 阻燃高分子

與分子內(nèi)雜化型阻燃劑不同，添加型阻燃高分子的制備是通過(guò)物理共混的方法，向不具備阻燃性或阻燃性較差的高分子材料中加入相應(yīng)的添加劑，從而大幅度提高高分子材料的阻燃性。每一種添加劑都具有其獨(dú)特的性能，對(duì)高分子材料阻燃性能有較大提升，且添加型高分子材料在消防安全方面表現(xiàn)出越來(lái)越重要的作用。根據(jù)阻燃添加劑的不同可以將其分為無(wú)機(jī)類添加劑阻燃高分子、有機(jī)類添加劑阻燃高分子和復(fù)合類添加劑阻燃高分子3種。在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)情況選擇不同種類的材料，從而實(shí)現(xiàn)高分子材料阻燃性能的最大優(yōu)化。

1.2.1無(wú)機(jī)添加劑-阻燃高分子

無(wú)機(jī)添加型阻燃劑以金屬化合物為主，常見(jiàn)的有銻類、氫氧化鋁、氫氧化鎂、磷系阻燃劑和硼酸鹽類等。不同無(wú)機(jī)添加劑分子結(jié)構(gòu)各異，因此將其添加到高分子材料中會(huì)表現(xiàn)出較為明顯的差異。

氫氧化鋁、氫氧化鎂等類型的阻燃劑在吸熱分解時(shí)，能夠生成大量的水蒸氣，在燃燒過(guò)程中起到降溫作用，同時(shí)在炭質(zhì)層表面形成一層致密的氧化膜，從而起到顯著的阻燃效果，且具有良好的環(huán)境友好性。Hapuarachchi等[24]以氫氧化鋁，聚磷酸銨作為阻燃添加劑加入到不飽和聚酯中，通過(guò)控制兩者之間的比例研究高分子材料的阻燃性能。結(jié)果表明，氫氧化鋁在燃燒過(guò)程中能夠進(jìn)行吸熱脫水分解，從而形成穩(wěn)定的氧化膜，極好地隔絕了材料與熱源之間的傳熱。

硼酸鹽類阻燃劑阻燃原理與氫氧化鋁相似，在燃燒過(guò)程中受熱，能夠在材料表面形成玻璃態(tài)三氧化二硼保護(hù)層，防止空氣中的氧氣對(duì)底層炭層的氧化。同時(shí)，硼酸鹽類物質(zhì)在與其他阻燃劑共同使用時(shí)能夠表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃協(xié)同效應(yīng)。Ziaulmustafa等[25]選擇硼酸鋅及硼酸作為添加劑，并將其加入到環(huán)氧樹脂，在鋼板上制備出阻燃涂層(其結(jié)構(gòu)式及燃燒表面電鏡如圖7所示)。結(jié)果表明，硼酸及硼酸鋅的加入不但能夠大幅度提高阻燃涂層的阻燃性能，而且極大降低了該阻燃環(huán)氧樹脂涂層在熱解時(shí)所產(chǎn)生的有毒氣體，且涂層的炭質(zhì)層結(jié)構(gòu)較為致密。

圖7 硼酸鋅多孔結(jié)構(gòu)電鏡照片及硼酸鋅的分子結(jié)構(gòu)Fig.7 Electron micrograph of porous structure of zinc borate and its molecular structure

無(wú)機(jī)阻燃添加劑雖然能夠表現(xiàn)出良好的阻燃性能，但是也具有一些缺點(diǎn)，制約了其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。例如：氫氧化鎂，氫氧化鋁等類型的添加劑只有在高含量的情況下才會(huì)表現(xiàn)出良好的阻燃效果，然而過(guò)高的含量會(huì)在一定程度上影響高分子材料的力學(xué)性能；磷系添加劑耐氧化及耐濕性較差，且在熱分解過(guò)程中會(huì)生成有毒氣體，容易對(duì)環(huán)境造成較大傷害；硼酸鹽類阻燃劑造價(jià)較為昂貴，影響其在工業(yè)領(lǐng)域中的進(jìn)一步應(yīng)用。因此需要尋找新型的阻燃添加劑，以滿足新型阻燃高分子材料在生產(chǎn)生活中使用要求。

1.2.2有機(jī)添加劑-阻燃高分子

圖8 PMPC的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.8 Chemical structure of PMPC

有機(jī)添加劑 - 阻燃高分子以其優(yōu)異的阻燃效果，良好的結(jié)構(gòu)靈活性，成為目前阻燃高分子材料研究的熱點(diǎn)，已經(jīng)有大量結(jié)構(gòu)的有機(jī)阻燃添加劑開(kāi)發(fā)出來(lái)，并表現(xiàn)出了較大的應(yīng)用潛力。

1.2.3復(fù)合添加劑-阻燃高分子

復(fù)合型阻燃劑是將兩種或兩種以上的添加劑進(jìn)行復(fù)配并加入到高分子材料中，由于添加劑阻燃原理不同，兩種阻燃劑能夠在體系中形成良好的協(xié)同作用，使阻燃效果相較于單一阻燃劑更為優(yōu)異。

Zeng等[28]首先合成出了一種結(jié)構(gòu)中含有一單元倍半硅氧烷(POSS)基團(tuán)和兩單元DOPO基團(tuán)的新型阻燃劑，并將其和鈦酸四丁酯(TBT)進(jìn)行復(fù)配，將所得的復(fù)合添加劑加入到環(huán)氧樹脂體系中，對(duì)所得高分子材料的性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，POSS基團(tuán)中的硅元素和DOPO基團(tuán)中的P元素能夠形成協(xié)同效應(yīng)，表現(xiàn)出良好的阻燃效果；同時(shí)，TBT能夠和環(huán)氧樹脂中的羥基發(fā)生反應(yīng)，形成均一穩(wěn)定的樹脂體系，因此所得高分子材料具有優(yōu)異的綜合性能。Zhang等[29]分別研究了籠型八苯硅氧烷(OPS)和梯型聚苯硅氧烷(PPSQ)與阻燃劑DODP復(fù)配體系對(duì)環(huán)氧樹脂的阻燃效果，結(jié)果表明，DODP/OPS復(fù)合阻燃添加劑對(duì)環(huán)氧樹脂的阻燃性能有著較大的提高，而DODP/PPSQ復(fù)合阻燃添加劑對(duì)環(huán)氧樹脂的阻燃性能影響不大，這是因?yàn)樵谌紵^(guò)程中，PPSQ的緩慢炭化作用不能與環(huán)氧樹脂的熱膨脹膨脹和炭化相匹配，但是OPS卻能夠表現(xiàn)出良好的匹配性，因此能夠與DOPO含磷阻燃劑表現(xiàn)出良好的系統(tǒng)效應(yīng)。以上研究表明，在選擇不同添加劑進(jìn)行復(fù)合時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮材料的性能與阻燃劑之間的匹配性和相容性，才能得到綜合性能優(yōu)異的阻燃高分子材料。

2 阻燃高分子材料的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展高分子材料在材料領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如建筑工程中的墻體、管道管材，或是電纜、室內(nèi)裝飾等均對(duì)材料的阻燃性有很高的要求，又如汽車行業(yè)或航天行業(yè)中對(duì)機(jī)體零件的磨損性能、熱穩(wěn)定性能、阻燃性和力學(xué)性能均有嚴(yán)格要求。

2.1 建筑材料領(lǐng)域中的應(yīng)用

建筑行業(yè)在社會(huì)發(fā)展中有很高地位，而建筑材料的阻燃性則是居民生命安全的保障，因此制備阻燃性能優(yōu)異的高分子材料，并將其應(yīng)用于建筑工程材料、室內(nèi)裝修裝飾材料等，在保障安全性的同時(shí)能夠良好地節(jié)約成本。常用的建筑材料一般為聚烯類、聚氨酯、酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂等，然而這類化合物的阻燃防火性能較差，無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用中的要求，因此需要對(duì)其進(jìn)行改性，以制備出綜合性能優(yōu)異的阻燃高分子材料。目前已經(jīng)有大量的阻燃高分子材料應(yīng)用于建筑材料領(lǐng)域。王娜等[30]將選用卡拉膠對(duì)聚磷酸銨進(jìn)行包覆，并以其作為阻燃劑加入到水性環(huán)氧樹脂中，制備出阻燃級(jí)別為V-0級(jí)的阻燃防火涂層，該材料在建筑阻燃涂層的應(yīng)用中具有較大的潛力。侯培鑫[31]等選擇石墨烯與含磷阻燃劑DOPO和硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行反應(yīng)，制備出復(fù)合型阻燃添加劑，并以其對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性。該過(guò)程中所選的含磷阻燃劑DOPO能夠極大改善樹脂材料的熱穩(wěn)定性和阻燃性，而硅烷偶聯(lián)劑則會(huì)使高分子材料的力學(xué)性能得到升高。同時(shí)，當(dāng)作為建筑材料使用的時(shí)候，該復(fù)合阻燃添加劑添加量極少的時(shí)候所得樹脂材料就能夠達(dá)到建筑材料的阻燃要求，極大降低了建筑材料的成本。

2.2 工程材料領(lǐng)域中的應(yīng)用

除了建筑材料領(lǐng)域中的應(yīng)用，阻燃高分子材料還廣泛應(yīng)用到電氣、汽車等工程領(lǐng)域中，不僅在一定程度上實(shí)現(xiàn)了高分子材料的成本控制和質(zhì)量提升，而且極大促進(jìn)了高分子工程材料的使用安全性。沈治華等[32]選用無(wú)機(jī)阻燃添加劑三氧化二銻加入到聚氯乙烯中，制備出阻燃性能優(yōu)異的聚氯乙烯復(fù)合材料，并將其應(yīng)用于電纜材料的使用。李道克等[33]選擇阻燃性能優(yōu)異的次磷酸鹽和對(duì)苯二甲酸乙二胺進(jìn)行復(fù)配，并將其加入到丙烯腈/丁二烯/苯乙烯組成的三元共聚物中，得到一種性能優(yōu)異的難燃高分子材料，該材料能夠良好地應(yīng)用于汽車方向盤和后視鏡等的加工制備。

2.3 其他領(lǐng)域中的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，阻燃高分子材料在新興的新能源領(lǐng)域、電子設(shè)備領(lǐng)域中也發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。手機(jī)、電腦、基站、服務(wù)器等電子設(shè)備中，往往會(huì)選用高分子樹脂應(yīng)用于電子覆銅板的制備，在使用過(guò)程中對(duì)材料的抗剝強(qiáng)度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、阻燃性能的要求較高[34]。Luo等[35]選擇阻燃耐熱性能良好的雙馬來(lái)酰亞胺樹脂作為有機(jī)基體制備出覆銅板，并將其應(yīng)用于電子材料領(lǐng)域?？梢灶A(yù)測(cè)，阻燃高分子材料在電子材料未來(lái)的開(kāi)發(fā)制備中會(huì)發(fā)揮重要作用

3 阻燃高分子的阻燃機(jī)理研究

在材料燃燒過(guò)程中的三個(gè)必備要素為：可燃物質(zhì)、助燃物質(zhì)以及著火源。而高分子材料主要由碳?xì)浣Y(jié)構(gòu)組成，是一種阻燃性能較差的可燃物質(zhì)，因此高分子材料在苛刻條件下的使用受到了較大的限制[36]。而提高高分子材料阻燃性能的方式較多，阻燃機(jī)理不同。其中，最主要的阻燃機(jī)理分別為氣相阻燃機(jī)理、凝聚相阻燃機(jī)理、自由基猝滅阻燃機(jī)理3種。

3.1 氣相阻燃

在阻燃高分子材料燃燒的過(guò)程中，具有阻燃效果的組分受熱發(fā)生分解，從而產(chǎn)生大量的惰性氣體，如水蒸氣、氨氣、二氧化碳等，這些惰性氣體極大稀釋了空氣中可燃性氣體的濃度，達(dá)到良好的阻燃效果；此外，阻燃高分子材料的受熱分解反應(yīng)需要吸收大量的熱量，也在一定程度上降低了可燃性氣體的溫度，因此氣相阻燃表現(xiàn)出了良好的效果。

3.2 凝聚相阻燃

凝聚相阻燃機(jī)理指的是燃燒過(guò)程中，阻燃高分子材料在凝聚相外層形成一層良好的多孔膨脹炭層，從而起到阻熱隔熱、防火阻燃的效果。在凝聚相阻燃機(jī)理中，高效的成碳組分是重要的因素，因此材料的成碳效果則直接影響到高分子材料阻燃效果的優(yōu)劣。

3.3 自由基猝滅阻燃

燃燒反應(yīng)中也會(huì)產(chǎn)生大量的活性自由基，從而極大促進(jìn)了自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)行，使得燃燒更加快速地進(jìn)行。在高分子阻燃材料中，含有大量的自由基終止劑，如鹵系阻燃劑/三氧化二銻等，這些自由基終止劑能夠良好地吸收燃燒反應(yīng)中所生成的自由基，有效中斷了燃燒的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，起到阻燃的作用。

阻燃機(jī)理的研究能夠促進(jìn)我們對(duì)材料結(jié)構(gòu)與阻燃效果之間關(guān)系的深入理解，因此只有充分研究阻燃材料的阻燃機(jī)理，才能夠?qū)Ω叻肿硬牧系慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，制備出綜合性能優(yōu)異的高分子阻燃材料。

4 結(jié)語(yǔ)

在工業(yè)領(lǐng)域中，阻燃高分子材料的應(yīng)用非常廣泛，新型阻燃高分子材料的開(kāi)發(fā)不但能夠提高人們生活生產(chǎn)中的安全性，而且能夠節(jié)約能源，促進(jìn)新興工業(yè)的發(fā)展。目前對(duì)高分子阻燃材料的研究主要集中于環(huán)境友好型無(wú)鹵材料的開(kāi)發(fā)，在未來(lái)的生產(chǎn)研究中，各類高效阻燃高分子材料的開(kāi)發(fā)及復(fù)合阻燃添加劑配方的復(fù)配是阻燃材料的發(fā)展方向。

《中國(guó)塑料》中英文摘要書寫要求

1 中文摘要的具體編寫要求

(1)摘要應(yīng)具有獨(dú)立性和自含性，即不閱讀報(bào)告、論文的全文，就能獲得必要的信息。摘要中有數(shù)據(jù)、有結(jié)論，是一篇完整的短文，可以獨(dú)立使用，可以引用，可以用于工藝推廣；

(2)摘要應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，第一句話應(yīng)避免重復(fù)題名或題名中的一部分，開(kāi)門見(jiàn)山，刪掉課題研究的背景信息；例如，文章的題目為“六種聚丙烯的性能研究”，摘要的第一句為“對(duì)六種聚丙烯的性能進(jìn)行了研究”；

(3)摘要只敘述新信息和發(fā)現(xiàn)，應(yīng)刪除或減少原來(lái)的研究細(xì)節(jié)；

(4)摘要應(yīng)包含與文章同等量的主要信息，供讀者確定有無(wú)必要閱讀全文，也供文摘等二次文獻(xiàn)采用。摘要一般應(yīng)說(shuō)明研究工作目的、實(shí)驗(yàn)方法、設(shè)備、材料、結(jié)果和最終結(jié)論等，而重點(diǎn)是結(jié)果和給論；

(5)摘要中只出現(xiàn)最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)；

(6)摘要不需要自己標(biāo)榜自己的研究結(jié)果，如“實(shí)驗(yàn)結(jié)果將對(duì)塑料工業(yè)的發(fā)展具有重大促進(jìn)作用”等；

(7)摘要中不能出現(xiàn)圖、表、參考文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)；

(8)摘要中的內(nèi)容應(yīng)在正文中出現(xiàn)，不表述個(gè)人觀點(diǎn)，不能對(duì)正文進(jìn)行補(bǔ)充和修改；

(9)摘要中的縮寫在第一次出現(xiàn)時(shí)要有全稱；

(10)摘要不能與結(jié)論過(guò)多重復(fù)。

例如 摘 要：研究了聚丙烯/聚烯烴熱塑性彈性體/納米CaCO3(PP/POE/納米CaCO3)復(fù)合材料的流變學(xué)行為,探討了納米CaCO3、POE添加量、剪切速率和溫度對(duì)復(fù)合材料黏度的影響。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在較低剪切速率下，隨納米CaCO3添加量的增加，體系熔體黏度增加；在較高剪切速率下，隨納米CaCO3添加量的增加，體系黏度降低；增加POE添加量，復(fù)合體系的熔體黏度增大；納米CaCO3的加入使復(fù)合體系的非牛頓指數(shù)減小,非牛頓性增強(qiáng)。PP/POE/納米CaCO3(100/10/10質(zhì)量份數(shù)，下同)體系具有高流動(dòng)性,熔體流動(dòng)速率為19.58 g/(10 min)。

2 英文題名及英文摘要的編寫要求

(1)英文題名以短語(yǔ)為主，尤以名詞短語(yǔ)為主，即題名基本上由1個(gè)或幾個(gè)名詞加上其前置和/或后置定語(yǔ)構(gòu)成，如“Thermodyna-mic Characteristics of Heated-treated PVA Film”；

(2)在能夠準(zhǔn)確反映文章內(nèi)容的前提下，字?jǐn)?shù)越少越好，一般不超過(guò)2行，14個(gè)字；

(3)冠詞可用可不用時(shí)均不用，如“The Application of PP in the Automobiles in China”中的2個(gè)冠詞都可以不用；

(4)除本專業(yè)公認(rèn)的縮略語(yǔ)外，不能用縮略語(yǔ)；

(5)英文摘要應(yīng)是中文摘要的轉(zhuǎn)譯，要簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確譯出，考慮到英文語(yǔ)法或文字的要求，不必逐字對(duì)應(yīng)，一般150～180字為宜；

(6)英文摘要中時(shí)態(tài)也以簡(jiǎn)練為佳，常用一般現(xiàn)在時(shí)、一般過(guò)去時(shí)，少用現(xiàn)在完成時(shí)和過(guò)去完成時(shí)，其他時(shí)態(tài)基本不用；

(7)原來(lái)摘要的首句多用第三人稱This paper……等開(kāi)頭，現(xiàn)在傾向于采用更簡(jiǎn)潔的被動(dòng)語(yǔ)態(tài)或原形動(dòng)詞開(kāi)頭。

(8)行文時(shí)最好不用第一人稱，以方便文摘刊物的編輯刊用。