浅谈高分子材料阻燃技术

浅谈高分子材料阻燃技术

刘盛强 陈凤丹

青岛爱尔家佳新材料股份有限公司 山东省青岛市 266000

摘要：近年来我国的科学技术和经济水平都得到了蓬勃的发展，在这样一个快节奏的时代背景之下，我国社会生活当中的各行各业都在紧随时代发展趋势不断地进行着与时俱进的创新和变革。在城市化进程不断加快的今天，对于火灾意外安全事故的预防也成为了一项重要内容。相关的技术管理人员研究发现，无论是任何一场火灾意外安全事故，都可以从日常生活当中进行有效的预防，阻燃技术成为了预防火灾意外安全事故的重要手段和有效措施。现阶段所应用的阻燃技术还存在着很多缺陷，在防火性能上还有着诸多方面的劣势需要进行优化提升，在实际的火灾发生时，现阶段的阻燃技术所排放出的烟量极大，并且滴落面积也不小，还会释放出很多毒性气体，应用高分子材料的阻燃技术能够对这些劣势进行有效的优化升级。本篇文章将针对这一点做出简要分析以供参考。

关键词：高分子材料；阻燃技术；研究分析

在广大人民群众的日常生活和工作当中，所应用的现阶段的阻燃技术在实际的火灾意外安全事故发生时所表现出的诸多劣势性能在很大程度上会给广大人民群众带来火灾以外的负面影响，会给人们的身体健康带来严重的危害。面临着这样的诸多弊端，相关的技术管理人员针对阻燃技术进行了深层次的分析和探讨，从而研制出了一种能够有效预防传统阻燃技术当中诸多弊端的阻燃材料，应用一种高分子聚合反应能够产生降低反应温度的化合物，并且在这个反应过程当中并不会产生有害气体或者有害物质，这样一来就能够实现良好防火效果的同时，不对广大人民群众的身体健康带来额外的危害。相关的技术研究人员经过大量的研究发现，能够借助一些高分子材料来实现良好的阻燃效果，而主要所应用的阻燃剂包括有卤系阻燃剂和磷系阻燃剂以及无机阻燃剂，这三种高分子材料阻燃剂在实际的燃烧反应当中能够表现出诸多优良特性，使得阻燃效果得以显著提升。

一、高分子材料的阻燃机理

相关的技术管理人员针对现阶段城市生活当中的广大人民群众所应用的阻燃技术进行了科学合理的升级优化和完善，从而应用了高分子材料来解决处理相应的防火弊端及劣势，这种在高分子材料应用基础上的阻燃技术存在着严谨的科学机理。而其在实际的工作过程当中所展现出的良好阻燃性能主要的工作原理在于能够在高分子材料的结构和成分发生变化时产生一种保护膜，从而能够有效阻止燃烧环境当中物质材料的燃烧。实际上在阻燃技术的具体应用机理进行分析时可以大致从两个切入点来进行探讨。也就是阻燃工作的两个重点内容，一个是对于氧气的隔离，另一个则是对燃烧环境温度的降低。

凝聚相阻燃机理是应用在氧气的隔离当中的有效手段，相关的技术研究人员发现在这种材料的燃烧过程当中会产生众多细小分子，而这些细小分子一旦产生就会发挥出良好的阻燃效果，在实际的燃烧反应发生时就能够中断其链式反应从而能够使得材料的热分解温度得到显著的提升，不仅如此，在燃烧过程当中所产生的大量水蒸气还能够与阻燃高分子材料当中的氢氧元素共同接触空气，进而产生大量的水雾并将燃烧物质材料的表面覆盖起来，有效地隔离了这些燃烧物质材料和氧气，达到预期的阻燃效果。不仅如此，这些水雾在覆盖在燃烧物质材料表面时能够有效降低其温度，材料内部的孔隙在这些水雾覆盖后会被堵塞，这样的密闭环境也能够实现更好的隔离效果。而凝聚相在实际的阻燃工作过程当中有四种阻燃模式。首先就是在燃烧过程当中所产生的惰性气体对于燃烧的干扰。其次是多碳气孔也会在实际的阻燃过程当中得以产生从而起到阻燃作用。再其次就是这些材料在实际的燃烧过程当中会吸收大量的热量从而降低物质材料表面的温度。最后一个就是无机分子基于其自身较大的比热容，能够在燃烧过程当中在分子与分子之间发生氧化还原从而达到阻燃的预期效果。

二、高分子材料阻燃剂的技术

（一）无机阻燃剂

无机阻燃剂的应用机理主要在于能够在燃烧反应对无机化合物加热之后分解得水蒸气从而能够充当物质材料与空气之间的保护膜，起到良好的氧气隔离作用效果。并且还能够吸收很多热量从而降低燃烧温度。与此同时，无机阻燃剂在实际的燃烧环境当中还会伴随有大量的水分生成，燃烧环境越高，所产生的水分就越多，而这些水分的产生就会反过来吸收燃烧环境当中的大量热量，并且会在吸热之后气化为水蒸气，使得燃烧环境的温度受到显著的降低从而实现良好的阻燃效果。还有一种常见的阻燃材料能够在燃烧反应过程当中与氧气发生氧化还原反应从而形成新的化合物，新的化合物能够为物质材料提供良好的保护膜从而有效隔离空气当中的氧气。比方说最为常见的一种阻燃材料就是三氧化铝，这种材料经过燃烧反应能够形成极其细致的氧化物薄膜包裹在物质材料的表面。在无机阻燃剂的阻燃工作过程当中，不仅能够实现良好的阻燃效果，还会避免产生一些有害气体从而被广泛应用在防火工作当中。

（二）卤系阻燃剂

在元素周期表当中存在着众多种类的元素，其中有那么几个元素具备着了极其良好的阻燃性能，这些元素就是卤系元素。比方说在我们的日常生活当中最常见的一种卤系元素所组成的化合物，也就是空调当中的氟利昂，其自身具有着很强的挥发性，如果在物质当中分别添加氟元素和氯元素，相关的技术研究人员在对采取一些措施和方法来判断二者的沸点，将二者的沸点进行对比分析就能极其明显地发现添加过氟元素的材料相较于添加过氯元素的材料具备着极低的沸点，在众多化合物当中如果含有三个氯分子那么标准沸点则处在六十一点二摄氏度，而如果在众多化合物当中包含有三个氟分子的话则标准沸点就会处在极低的零下一百二十八摄氏度，可见含氟化合物效果显著的阻燃性能。如果在阻燃技术当中应用这种卤系元素，所应用的化合材料不仅会具备极其稳定的物理化学性质，还能够与诸多类型的高分子材料之间表现出良好的相容性，这一点特性特点能够在燃烧环境当中处在一个极其稳定的状态，不会轻易发生化学反应。基于以上诸多优良特性，卤系阻燃剂被广泛应用在了城市社会的日常生活和工作当中。

（三）磷系阻燃剂

磷系阻燃剂顾名思义就是将元素周期表当中的磷元素应用在阻燃技术当中，白磷和红磷以及亚磷酸酯是磷系阻燃剂的诸多类型当中最为常用的几种，其主要阻燃机理在于能够在燃烧反应的过程当中产生碳膜，这种碳膜不仅可以帮助物质材料进行有效的降温，还能够有效地将物质材料表面与空气当中的氧气进行隔离，从而能够表现出良好的阻燃效果。相关的技术研究人员经过大量的研究发现，在红磷和白磷进行混合应用时，能够表现出远超红磷和白磷单独使用时的阻燃效果。白磷经过燃烧反应所产生的五氧化二磷和红磷燃烧所放出的白烟是阻燃效果的原因所在。除此之外，白磷和红磷还能够用来制作另外一种名为次磷酸的阻燃剂，次磷酸相较于白磷和红磷能够发挥出其自身特别的阻燃效果，这是因为次磷酸在燃烧反应过程当中会发生强氧化还原反应从而能够产生磷酸氢和氢气这些非助燃气体。而这些非助燃气体与空气相互混合之后就能够大大降低氧气的浓度，从而能够间接地降低物质材料表面与氧气的接触率，实现良好的阻燃效果。

总结

总的来说，高分子材料阻燃技术具备着诸多方面的优良特性，并且高分子材料阻燃技术在未来一定会成为社会生活当中的阻燃主要应用技术，现阶段相关的技术研究人员所进行的工作方向包括有接枝和交联改性技术以及膨胀技术和纳米技术，这些技术的研究能够在实现良好阻燃效果的同时，避免以往传统阻燃技术当中产生大量烟雾和有毒气体的弊端，从而能够更好地保障广大人民群众的身体健康。相关的技术研究人员要针对这个研究领域进行更多的努力探索，从而推动阻燃技术长久稳定的进步和发展。

参考文献

[1]赵青雨.高分子材料的阻燃技术探讨[J].信息记录材料.2021,(3).
[2]王龙.高分子材料成型及其控制[J].科学与财富.2020,(12).
[3]刘国栋.浅谈高分子材料的阻燃技术[J].信息记录材料,2019,20(7):14-15.