提升阻燃效果的6種方法

阻燃劑是一類能夠阻止塑料引燃或抑制火焰傳播的助劑。以下6種方法可提升阻燃效果。

一、表面改性

無機阻燃劑具有較強的極性與親水性，同非極性聚合物材料相容性差、界面難以形成良好的結合。為改善其與聚合物間的粘接力和界面親和性，采用偶聯劑對其進行表面處理是最為有效的方法之一。常用的偶聯劑是硅烷和鈦酸酯類。如經硅烷處理后的氫氧化鋁（ATH）阻燃效果好，能有效地提高聚酯的彎曲強度和環氧樹脂的拉伸強度；經乙烯-硅烷處理的ATH可用于提高交聯乙烯-醋酸乙烯共聚物的阻燃性、耐熱性和抗濕性。

鈦酸酯類偶聯劑和硅烷偶聯劑可以并用，能產生協同效應。經過表面改性處理后的ATH表面活性得到了提高，增強了與樹脂之間的親和力，改善了制品的物理機械性能，增加了樹脂的加工流動性，降低了ATH表面的吸濕率，提高了阻燃制品的各種電氣性能，并將阻燃效果由V-1級提高到 V-0級。

二、超細化

無機阻燃劑具有穩定性高、不易揮發、煙氣毒性低、成本低等優點，越來越受到人們的青睞。但其與合成材料的相容性較差，添加量大，使得材料的力學性能和耐熱性能都有所降低。因此，對無機阻燃劑進行超細化改性，增強其與合成材料的相容性，降低其用量成為無機阻燃劑的發展趨勢之一。

比如，ATH的超細化、納米化是提升其阻燃效果的主要研究開發方向。ATH的大量添加會降低材料的機械性能，而通過對ATH微細化后再進行填充，反而會起到剛性粒子增塑、增強的效果，特別是納米級材料。由于阻燃作用的發揮是由化學反應所支配的，而等量的阻燃劑其粒徑愈小，比表面積就愈大，阻燃效果就愈好，超細化也是從親和性方面考慮的。正是由于ATH與聚合物的極性不同，才導致了其阻燃型復合材料物理機械性能下降。而超細納米化的ATH增強了界面的相互作用，可均勻地分散在基體樹脂中，更有效地改善了共混料的力學性能。

三、復配協同

在實際生產應用中，單一的阻燃劑總存在這樣或那樣的缺陷，而且使用單一的阻燃劑很難滿足越來越高的要求。阻燃劑的復配技術就是在磷系、鹵系、氮系和無機阻燃劑之間，或某類內部進行復合化，尋求最佳的經濟和社會效益。阻燃劑復配技術可以綜合兩種或兩種以上阻燃劑的長處，使其性能互補，達到降低阻燃劑的用量，提高材料阻燃性能、加工性能及物理機械性能等目的。

四、交聯

交聯高聚物的阻燃性能比線型高聚物好得多。在熱塑性塑料加工時添加少量交聯劑，能使塑料變成部分網狀結構，可改善阻燃劑的分散性，有利于塑料燃燒時產生成炭作用，提高阻燃性能，并能提高制品的機械、耐熱等性能。

五、微膠囊化

將微膠囊化應用于阻燃劑是近年來發展起來的一項新技術。微膠囊化的實質是把阻燃劑粉碎分散成微粒，用有機物或無機物進行包囊，形成微膠囊阻燃劑，或以表面很大的無機物為載體，將阻燃劑吸附在這些無機物載體的空隙中，形成蜂窩式微膠囊阻燃劑。阻燃劑的微膠囊化有以下優點：可改善阻燃劑的穩定性；可改善阻燃劑與樹脂的相容性，使材料的物理機械性能降低的現象得以改善；可大大改善阻燃劑的多種性能，擴大其應用范圍。

六、納米阻燃

有些納米材料具有阻止燃燒的功能，將它們作為阻燃劑加入到可燃材料中，利用其特殊的尺寸和結構效應，可以改變可燃材料的燃燒性能，使之成為具有防火性能的材料。利用納米技術可以改變阻燃機理，提高阻燃性能。由于納米粒子的顆粒尺寸很小，比表面積很大，它所表現的表面效應、體積效應、量子尺寸效應及宏觀量子隧道效應等特征，為設計和制備高性能、多功能新材料提供了新的思路和途徑。

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