阻燃技術就是：添加阻燃劑和運用阻燃技術。

現在阻燃現狀都是是把阻燃劑和阻燃技術結合在一起，用改變阻燃劑的形態、轉換阻燃劑...方式來讓阻燃變得高效率、高性能和低污染一點。

市面上比較流行的4大阻燃技術：納米技術、微膠囊化、膨脹技術、接枝和交聯改性。

01

納米技術

在1976年，日本專利中第一次來報道納米復合材料是有阻燃性能的。直到近年來，許多國外多名學者對納米復合材料熱穩定性的研究，其阻燃性能研究才真正開始的。

在研究中發現，當層狀硅酸納米復合材料中的層狀硅酸鹽(黏土)含量在為5%以下時，具有良好的熱穩定性，HRR(熱釋放速率)峰比不用時降低了50%以上，且不損害材料的其他性能。說明聚合物納米復合材料是具有良好的熱性能，可以用于阻燃技術。

比較主流的方法是采用納米無機阻燃劑。阻燃劑主要是由層狀硅酸鹽、石墨、層狀雙羥基氫氧化物、碳納米管等材料組成的納米復合的材料，比如納米級環氧樹脂、聚苯乙烯、聚丙烯等復合材料。

其優勢在于，需添加少量的層狀硅酸鹽等材料，就能夠保持整體材料的高熱穩定性、高安全性，從而提供良好阻燃效果。在阻燃性能提高時候，代價是抑煙效果有可能降低，納米阻燃劑的環境友好性還是值得進一步研究。

02

微膠囊化

微膠囊化就是把阻燃劑包裹于數微米至數百微米的微小容器中來，起到保護和控制釋放等作用。目前微膠囊化同樣也是阻燃劑新技術的大熱門。

微膠囊的特點是囊材不會與包裹的阻燃劑發生一些化學反應，當制品一旦遇火受高溫時，囊壁就會熔化破裂，釋放出的阻燃劑，它的原理類似于藥物膠囊似的。

其中囊材主要有兩類：

天然高分子的材料：動物膠、各種蛋白質、淀粉、纖維素...

人工合成高分子的材料：聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、環氧樹脂...

目前比較流行的技術表現在微膠囊包覆化紅磷阻燃劑，通過無機化合物和有機樹脂包覆磷的一些方法，使紅磷與外界隔絕開來，克服紅磷易氧化、易吸濕的大部分問題，且在加工過程中不會產生有毒有害的氣體。

現在廣泛應用于的橡膠、熱塑性樹脂(ABS、PA、PP、PC、PET、PBT、EVA等)以及熱固性樹脂(環氧樹脂、酚醛樹脂等)中，同時搭配氫氧化鎂或氫氧化鋁作為阻燃的協效，來進一步提高阻燃能力。

03

膨脹技術

目前膨脹技術和膨脹型阻燃劑在在阻燃體系中，這幾年來的發展勢頭也是一路非常迅猛，具有燃燒過程中發煙量少、無滴落、無毒氣...

膨脹型阻燃體系一般由炭化劑、炭化促進劑、發泡劑來組成的。其中膨脹型阻燃劑最多用于涂料業中。

膨脹型阻燃劑(IFR)主要分為磷氮類阻燃劑和可膨脹石墨兩類品類。磷氮類阻燃劑又分為單體型磷氮類阻燃劑和混合型磷氮類阻燃劑。

如此形成的炭層可以使熱量難于穿透入凝聚相中，并且可以阻止氧從周圍擴散進入正在降解的高聚合物材料中，同時也可以阻止降解生成的氣態或液態產物逸出材料表面呢。

04

接枝和交聯改性技術

接枝和交聯原來是用于高分子材料改性，比如導電、高剛高強等等功能化一種技術，這些年被慢慢被用于增加材料阻燃的性能。

一般通過接枝共聚來提高材料阻燃性，是通過成炭來實現阻燃的效果。

接枝示意圖

由于接枝單體能在聚合物表面形成黏附無機絕緣層，才能夠實現聚合物的阻燃化的。此外，讓高分子材料本身交聯，或者將其熱裂解產物在凝聚相中交聯中國，同時能降低可燃物的生成，來提高材料阻燃性能。

編輯：黃飛