分子质料是与陶瓷质料、金属质料并重的三大质料之一，绝大多数高分子质料都是以碳为骨架结构聚合而成的，在使用历程中如遇明火很容易燃烧，因此，关于高分子阻燃性能的研究是异常需要的。
复合阻燃手艺
层状双氢氧化物(LDH)
层状双金属氢氧化物(LDHs) 为层状无机纳米质料，与氢氧化铝 (Al(OH)3， ATH) 和氢氧化镁 (Mg( OH) 2，MH)具有相似的组成和结构，兼具两者的优点，且其自己不含有任何有毒物质，因此是一种理想的阻燃和抑烟型绿色阻燃剂。LDHs的阻燃机理为 LDH 在燃烧历程中可以剖析成 CO2、H2O、金属氧化物等。一方面，CO2和H2O可以稀释可燃气体和O2，降低燃烧时的温度；另一方面，金属氧化物有利于炭层的形成，起到阻隔O2和热量的作用，进一步降低基材的降解速率。
纳米金属有机框架质料(MOFs)
MOFs 是由有机配体与金属离子或团簇通过自组装的方式形成的具有网状结构的有机 － 无机杂化多孔质料。
MOFs 的设计具有无邪性，结构具有可调性。岂论是针对有机配体照样金属配位物，只要经由合理的改性设计都可获得具有某种特定性能的MOFs，这预示着 MOFs 具有广漠的应用远景。
类沸石咪唑酯框架质料 ( ZIFs) 连系 了传统 MOFs 和沸石的优点，性能优异。ZIFs 由过渡元素与含咪唑环的有机配体自组装形成，其易于合成、 稳固性能优越、孔道规整、结构多样、催化活性较高。
笼型倍半硅氧烷(POSS)
POSS 是一种新型的硅系阻燃剂，具有有机 －无机杂化结构。
POSS 在改善质料阻燃性能的同时，能有用改善聚合物的力学性能、加工性能及耐热性能等。POSS 具有有机 － 无机杂化、笼型、纳米结构 的特点，向聚合物中引入POSS可提高其耐热性能、阻燃性能、力学性能，降低其介电常数。POSS及其衍生物作为高分子无卤阻燃剂，属于新型无卤阻燃剂的一大类，并获得了普遍应用。
石墨烯(GNS)
GNS 是一种单层碳原子组成的二维纳米片层质料。
GNS 及其衍生物由于纳米效应而有优越的阻燃性能，特殊是 GNS 作为阻燃助剂与无机纳米质料连系可形成用途普遍的阻燃质料。与传统碳系阻燃剂如石墨、膨胀石墨、氧化石墨等相比，GNS 怪异的二维纳米片层结构具有更高的阻燃效率 ; 而与碳纳米管相比，GNS 价钱相对低廉，更适合工业应用。
GNS 及其衍生物的阻燃机理为:
( 1) GNS 及 GO 都具有怪异 的二维层状结构，在燃烧历程 中GNS 可以促进天生致密且延续的碳层结构，起到了物理隔离屏障的作用;
(2)层状结构使得 GNS 及其衍生物具有了较大的比外观积，能够加倍有用地吸附可燃性有机挥发物，或者阻碍这些有机挥发物的释放和扩散;
(3) GNS 尤其是 GO 质料外观都含有厚实的活性基团，在低温下，GO 上的含氧基团剖析和脱水反映，在燃烧历程中，这种反映发生的气体能吸收大量的热量降低聚合物基体温度，同时，脱水气体还能稀释火焰周围的 O2浓度，到达阻燃效果;
(4) GNS 和 GO 能与聚合物质料的分子链之间发生相互作用，形成三维网络结构，在燃烧历程中，这种三维网络结构防止了熔融滴落征象的发生，提高复合质料的阻燃性。
协效阻燃手艺
现在国际上无卤阻燃剂的*****研发烧门之一就是行使多种阻燃元素协效来填补单一阻燃元素的不足，从而较好地平衡阻燃剂用量、性能与成本的关系，知足日益增添的环保与平安性要求。研究职员对多种系统阻燃剂的协效作用做了大量的研究，如氢氧化物的协效阻燃、磷氮协效阻燃、磷硅协效阻燃、纳米粒子复配阻燃系统等。
金属氢氧化物协效阻燃
金属氢氧化物包罗ATH和 MH。氢氧化物阻燃剂在整个阻燃历程中没有任何有害物质发生，而且其剖析的产物在阻燃的同时还能吸收高分子质料燃烧所发生的有害气体和烟雾，是最环保的阻燃剂之一。 现在常见的无卤复配阻燃剂主要分为层状物、含磷化合物、稀土氧化物等。
磷－氮协效阻燃
磷－氮协效已成为磷系、氮系阻燃剂研究开发的*****偏向，已在诸多领域成为环保无卤阻燃最现 实的选择之一，其阻燃机理为凝聚相阻燃和气相阻燃的综互助用，阻燃剂在燃烧受热历程中会剖析天生磷酸、聚磷酸等无机酸，能在基材外观形成一层珍爱膜，阻隔了空气；同时受热后易放出氨气、氮气、水蒸气和氮氧化物等不燃性气体，这些气体阻断了氧的供应，到达阻燃目的。
好比，接纳聚乙烯亚胺与含磷中心体前体为质料，制备用于水发泡软质 PU 泡沫质料的水溶性磷 － 氮协效膨胀型阻燃剂 ( PEIPO)。
其他协效系统
烷基次磷酸盐类阻燃剂因其热稳固性好、含磷 量较高、阻燃效果优异而备受青睐，但烷基次磷酸盐类阻燃剂的价钱对照昂贵，单独用作阻燃剂时质料的力学性能并不理想，通常需引入纳米粒子或无机阻燃剂等举行复配。直链或支链烷基次磷酸盐是烷基次磷酸盐类阻燃剂中应用最为普遍的一类，AlPi已被应用于聚酯、聚酰胺 ( PA) 等高分子质料中。
好比，将 AlPi 和异氰尿酸三缩水甘油酯 (TGIC)协效阻燃聚酰胺 6 (PA6) ，效果解释 : 当 Al- Pi 和 TGIC 的总添加质量分数为 11%，AlPi 和 TGIC 的质量比为 97∶ 3 时，可到达 UL-94 V-0 级， LOI 为 30．3% 。
再如，将 聚磷酸铵 ( APP) 、次磷酸铝 (AHP) 、三聚氰胺氰尿酸盐 ( MCA)作为复配型阻燃添加剂与聚丙烯( PP)举行共混后解释 : 阻燃剂总质量在30%， m(APP)：m(AHP)：m( MCA) = 4∶ 1∶ 1时获得理想阻燃效果，此时阻燃 PP 的 LOI 为 33%，到达 UL-94 V-0 级。
大分子阻燃手艺
现在国际上无卤阻燃剂的*****研发烧门之一就是行使多种阻燃元素协效来填补单一阻燃元素的不足，从而较好地平衡阻燃剂用量、性能与成本的关系，知足日益增添的环保与平安性要求。研究职员对多种系统阻燃剂的协效作用做了大量的研究，如氢氧化物的协效阻燃、磷氮协效阻燃、磷硅协效阻燃、纳米粒子复配阻燃系统等。
大分子阻燃剂是将小分子阻燃剂结构通过化学反映实现的一种大分子阻燃剂，从而获得的一种富含阻燃元素结构、与高分子间相互作用较好的大分子阻燃化合物。
好比通过取代反映、缩合反映和加成 反映等合成了一种无机－ 有机杂化大分子阻燃剂—六-［4-( N-苯 基 氨 基-DOPO-次甲 基)苯 氧基］环三磷腈 ( DOPO-PCP) ，将 DOPO-PCP 用 于DGEBA阻燃。
再如，将具有自由基淬灭功效的受阻胺 基团引入到 IFR 中，制备一种新型的具有自由基 淬灭功效的大分子膨胀型阻燃剂( HAPN) ，并将其与 APP 复配阻燃 PP。
阻燃剂已经随着高分子质料的普遍应用而获得了很大生长，而且随着人们环保意识的增强，人们不停追求阻燃效率高、无毒无害、与聚合物相容性好、低迁徙性、成本低的环保阻燃剂，新型阻燃剂品种不停泛起，一些新兴手艺也被不停地应用于阻燃剂的研究和生产。协效阻燃、大分子阻燃手艺的生长正向着高效化、低毒化、环保化的偏向生长。
未来阻燃手艺研究的偏向包罗对高分子阻燃质料开展超细化设计、微胶囊化设计、差别阻燃剂复配协同、大分子阻燃剂结构设计，以及外观改性等手艺的研究。随着海内外对阻燃手艺的研究希望，阻燃剂将会有一个蓬勃生长的远景。
参考素材：高分子质料阻燃手艺的研究希望，陈琦等。
