高分子材料具有优异的耐腐蚀性、可调节的分子结构和稳定的力学性质,但这些材料存在阻燃性不足的问题,需要不断对其进行优化及研究,避免在使用这类材料时引发火灾等安全事故。因此,提高高分子材料的阻燃性能非常必要,这不仅能够扩大其使用场景,还能让其在实际应用中的安全性和可靠性能得到加强和提升。

1、高分子材料阻燃机理
燃烧反应的发生需要同时满足3个要素:着火源、可燃物质和助燃物质。只有当这3个要素同时存在时,燃烧反应才能发生。
1.1 气相阻燃
气相阻燃系统指在气相中使燃烧中断或延缓链式燃烧反应的阻燃作用。气相阻燃主要包括:
1. 阻燃材料受热或燃烧时能产生自由基抑制剂,从而使燃烧链式反应中断。 2. 阻燃材料受热或燃烧时生成细微粒子,它们能促进自由基相互结合以中止链式燃烧反应。 3. 阻燃材料受热或燃烧时释放出大量的惰性气体或高密度蒸汽。

1.2 凝聚相阻燃
凝聚相阻燃指在凝聚相中延缓或中断阻燃材料热分解而产生的阻燃作用。凝聚相阻燃主要包括:
1. 阻燃剂在凝聚相中延缓或阻止可产生可燃气体和自由基的热分解。 2. 阻燃材料中比热容较大的无机填料,通过蓄热和导热使材料不易达到热分解温度。 3. 阻燃剂受热分解吸热,使阻燃材料温升减缓或中止。 4. 阻燃材料燃烧时在其表面生成多孔炭层,此层难燃、隔热、隔氧,又可阻止可燃气进入燃烧气相。
1.3 中断热交换阻燃
中断热交换阻燃机理指将阻燃材料燃烧产生的部分热量带走,致使材料不能维持热分解温度,因而不能维持产生可燃气体,于是燃烧自熄。
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