溴系阻燃剂六溴环十二烷的热稳定性研究

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1、第1章绪论1．1阻燃技术及阻燃剂概述1．1．1高聚物阻燃技术阻燃科学技术是为了保证人们生活和生产安全，保护人民财产免遭损失，预防和阻止火灾发生的技术。为了改善易燃材料燃烧性能，阻燃剂在实际生活中的应用必不可少，阻燃剂是一种化工助剂，广泛应用于各类装修材料、纤维纺织品、涂料电器元件等的阻燃加工中。将阻燃剂添加在这些材料阻燃加工过程中，遇到外界火源攻击时，可以有效地阻止、延缓或终止火焰的传播，从而达到阻燃的作用。随着社会科技的进步，高分子材料的广泛应用，人们对可燃材料的阻燃越来越重视，阻燃技术也得到了很大发展，并且随着人们环保意识的增强，新型阻燃剂产品层出不穷，一些新兴

2、技术也被不断地应用到阻燃剂的研究和生产当中【1吲。目前已有的阻燃技术很多可以应用在高分子材料中使其具有良好的阻燃性能，例如利用有机或无机的热稳定性好的物质将阻燃剂包裹的微胶囊包覆技术，将两种或两种以上聚合物联接的改性技术，通过结合促进分解的自由基的抑制降解及氧化技术，加入催化剂的催化阻然技术，利用气相阻燃技术，隔热炭化层技术以及冷却降温技术掣41。而实现将添加型阻燃剂加入被阻燃材料混配过程中或在合成高聚物时加入反应型阻燃剂是目前已获大规模工业应用的方法。(1)接枝和交联改性技术接枝和交联是一种共聚反应，它是由一种或几种单体组成的聚合物通过一定途径接上或联接上另一种聚

3、合物作为支链，是使高分子材料功能化的一种有效方法。近年来，这一技术也已用于使高分子材料阻燃化，如采用Si、B试剂对Ps和PVAL接枝改性，使它们部分硅烷化和硼酸醋化，可以明显提高材料的阻燃性能。(2)气相阻然技术气相阻燃机理是通过在气相中捕获高活性自由基以中断高聚物的燃烧。卤．锑阻燃体系及添加型卤系阻燃剂为现在广泛使用的阻燃剂，其中阻燃体系中实际起作用的阻燃物是卤化氢和锑卤化物，但是卤．锑类阻燃剂的阻燃效果不理想，用量较多。目前一些催化剂被人们视为更有效的燃烧抑制剂，它们能与气相中的自由基结合，使用量极少便可清除气相中大量的自由基而使反应终止，燃烧自熄，其阻燃效率明

4、显提高。河北科技大学硕士学位论文(3)微胶囊包覆阻燃技术微胶囊化技术是指利用各种天然的或者合成的高分子材料，将分散的固体、液体、或者气体小颗粒包裹起来，形成具有半透性或者密封的胶囊型的微小粒子的技术，其大小一般为5---200微米不等，形状多种多样。阻燃剂经过微胶囊化以后，与外界环境隔离，但微胶囊化对它的化学性质毫无影响，当在适当的条件下，囊材被破坏，这时芯材被释放出来，起到阻燃作用。微胶囊化后的阻燃剂不仅可以很好的发挥其阻燃作用，而且对高聚物材料的加工性能和机械性能影响较小【5】。(4)凝聚相中的自由基抑制剂在链式反应中，将自由基抑制剂加入高聚物中，可以抑制材料表

5、面的氧化和燃烧，促使高分子在燃烧过程中的交联成炭，具有延缓和降低高聚物的氧化降解速度的作用。如一些分子中同时含卤代酞亚胺及受阻酚的自由基抑制剂，则兼具卤素阻燃作用和在凝聚相中抑制自由基的功能。(5)催化成炭技术催化阻燃系统是指利用催化剂促进高聚物成炭的系统，这些催化剂在燃烧过程中可促进高分子材料转化为石墨结构的炭和水，从而减少燃烧过程中释放的可燃气体的含量，达到阻燃的目的。张法智等人研究制备出了粒径为纳米或亚纳米级的水滑石，可以将其与高分子材料熔融后混合制成催化成炭型无卤阻燃复合材料。(6)耐燃涂层技术耐燃涂层技术是不易燃烧的耐高温的无机物均匀涂在复合材料的表面使其

6、在高温下受到保护，如现代空间飞行器热保护装置。无机物与高聚物的两者的热膨胀差异较大，而且相容性不佳，因此在实际应用上还有一定难度，只有很少数涂层(例如SiC、金属等)可在阻燃技术上获得实用。此外，如Si、Zn、SiC、某些硼酸盐、磷酸盐等物质常常会加在高聚物的热加工过程中，可以使；bn-r-_后的高聚物在燃烧时表面形成一层无机涂层而达到阻燃的目的。(7)冷却阻燃技术冷却阻燃技术简单地说就是通过阻燃剂的分解产生的水分挥发时消耗大量的气化热而使高聚物表面降温，达到阻燃效果。但这类阻燃剂的添加量大，对高聚物的力学性具有严重的影响。1．1．2高聚物的燃烧过程及阻燃机理高聚物

7、的燃烧是一个很复杂的物理化学反应过程。这个过程通常分为五个阶段：a、受热熔融。高聚物受热物理机械性能急剧降低，继而软化成粘稠状；b、解聚。高聚物中的大分子键断裂；c、分解。继续受热，断裂的分子链节分解生成气态、液态、固态(碳化物)和微粒物质；d、燃烧。分解生成的可燃性气态物质与空气混合2第1章绪论发生化学反应，放出光和热；e、延燃。燃烧放出的热促使材料的固态、液态和气态物质温度上升，在有充足的空气或氧气供给条件下，燃烧会继续维持并传播。高聚物受热可分解出许多不同的可燃性物质，这些可燃性物质进一步分解，产生活性非常大的自由基HO·和H．，这些自由基能立即与其他分子