摘要：高分子材料的阻燃方法一直是高分子材料在發展與應用過程中不可忽視的重要問題。本文簡要介紹了高分子材料阻燃問題的重要性， 對高分子材料的常見阻燃方法進行了詳細總結， 結合當前各種阻燃方法的優缺點， 分析了高分子材料阻燃問題的未來發展趨勢。
關鍵詞：高分子材料; 阻燃方法; 發展趨勢;
近年來隨着高分子材料技術的迅速發展， 高分子材料已經成爲日常生活以及工業領域內不可或缺的重要組成部分。但高分子材料具有易燃的特點， 容易在使用過程中引發火災等危害， 因此， 必須要對高分子材料的阻燃問題高度重視， 研究阻燃高分子材料成爲當前的研究熱點之一。
1 阻燃的重要性
高分子材料， 也被稱爲聚合物材料， 其中合成高分子材料是應用最爲廣泛的。高分子材料具有密度小、力學性能高、耐腐蝕性能優異等特點， “多功能、輕而強”的高分子材料重要性日益突出， 得到了迅速發展。但是， 高分子材料燃點較低， 在應用過程中易發生燃燒， 引發火災， 具有極大的危險性。目前因高分子材料燃燒而引起的重大火災事故已發生多起。同時， 高分子材料在燃燒過程中， 經常會產生有毒氣體， 並伴隨着大量煙霧， 造成嚴重的空氣污染， 危害生物以及環境。因此， 高分子材料的阻燃問題成爲行業領域內的重要問題， 也是實現高分子材料可持續發展中的關鍵環節。
高分子材料阻燃問題的解決一方面可以降低高分子材料在應用過程中的危險性， 提高高分子材料的使用安全性， 從源頭上控制高分子材料的易燃問題;另一方面， 發展環保阻燃高分子材料可以更好的解決高分子材料對環境的污染性， 實現高分子材料的綠色可持續發展。
2 高分子材料的.阻燃方法
高分子材料的常見阻燃方法可歸類如下:
(1) 添加阻燃劑阻燃。添加阻燃劑阻燃是實現高分子材料阻燃的最主要方法， 具有成本低、操作簡單等優勢， 並且可以有效控制並調節高分子材料的易燃等級。阻燃劑通常是小分子化合物， 其常見的阻燃機理是抑制溫度的上升， 高分子材料發生燃燒的條件之一是溫度達到燃點。在高分子材料燃燒時， 阻燃劑發生相變等吸收大量熱量， 來抑制溫度的上升， 從而阻止高分子材料的進一步燃燒。另外， 高分子材料發生燃燒的另外條件是充足的氧氣。因此， 部分阻燃劑的阻燃機理是釋放惰性氣體， 降低氧氣的濃度， 抑制燃燒的進行。還有少數阻燃劑透過隔絕高分子材料的空氣環境或者使高分子材料發生碳化等實現高分子材料的阻燃。
但是添加阻燃劑的最大問題是會影響高分子材料的力學性能、化學性能等， 從而會影響到高分子材料的加工性能以及實際應用。同時， 阻燃劑的選擇可能也會帶來環境污染等問題。阻燃劑的種類以及添加量等是利用阻燃劑實現高分子材料阻燃的關鍵所在。
目前常見的高分子材料阻燃劑包括:
a.滷系阻燃劑， 例如四氯雙酚A、多溴二苯醚等， 是目前最常見、應用最廣泛的高分子材料阻燃劑， 成本較低、阻燃效率較高;
b.氮系阻燃劑， 例如改性的三聚氰胺氰尿酸鹽等， 利用隔絕空氣的作用實現阻燃;c.有機硅系阻燃劑， 例如三縮水環氧苯基硅烷等;
d.磷系阻燃劑， 例如二苯基磷酸酯等;e.膨脹型阻燃劑， 例如氮磷酸酯類等。
(2) 化學反應阻燃。高分子材料的易燃特徵從根本上來說是由材料的組成元素或者基團導致的。因此， 可以利用化學反應來改變材料的元素或者基團組成， 從而改變高分子材料的易燃特性。這就是化學反應阻燃的基本原理。化學反應阻燃通常利用化學反應將具有阻燃特性的元素或者基團引入到高分子材料的基本組成中， 在最大限度降低引入的元素或者基團對材料基本性能影響的基礎上， 實現高分子材料的阻燃。常見的阻燃元素包括硅、硼以及部分金屬元素等。
(3) 表面改性阻燃。表面改性阻燃的基本原理與化學反應阻燃相似， 不同之處在與表面改性阻燃的目標是高分子材料的表面易燃特性， 對高分子材料的表面特性進行阻燃改性， 例如引入一些具有阻燃特性的元素或者基團， 實現高分子材料的阻燃特性。最大的優點在於不會影響高分子材料內部的基本性能， 可以有效降低改性對材料性能的影響。但是， 也存在着設備工藝複雜、成本昂貴等缺點， 限制了該方法在高分子材料阻燃改性方面的應用。
(4) 合金化阻燃。合金化阻燃的基本原理是將高分子材料合金化處理， 加入一些具有較高阻燃性能的高分子材料， 輔助實現材料的良好阻燃性能。其最大優點在於加入的具有良好阻燃性能的高分子材料可以與基體材料相容， 保持高分子材料的基本穩定性， 可以較長時間的實現高效率的阻燃效果。相比較添加阻燃劑的方法來說， 合金化阻燃對高分子材料本身性能的影響較小， 可以較好的保持高分子材料自身的優異性能。
(5) 納米複合阻燃。納米複合阻燃是近年來發展研究的一種新型高分子材料阻燃方式。納米複合阻燃的基本原理是將高分子材料實現納米化， 即改變高分子材料的基本粒徑尺度。該方法在應用時具有一定的限制性， 適用範圍較窄， 但阻燃效果較好， 具有較大的應用發展前景。
3 高分子材料阻燃的發展趨勢
高分子材料阻燃方法的選擇一方面需要考慮阻燃效率的高低， 保證較好的阻燃效果， 另一方面需要考慮阻燃方法對環境以及生物等造成的影響， 例如一些阻燃劑的加入雖然可以很好的實現阻燃效果， 但也會帶來一些環境污染等問題。同時還需要注意到， 阻燃方法的選擇可能會影響到高分子材料本身的一些性能， 例如降低了高分子材料的加工性能、降低了力學強度等， 給高分子材料帶來一些負面影響。因此， 高分子材料阻燃的發展趨勢必然是在保證高分子材料基本性能的前提下， 可以較好實現阻燃效果同時保證具有較好的環保性能。這纔是解決高分子材料阻燃問題的最佳方式。
4 結語
高分子材料阻燃問題的解決是保障高分子材料更好應用的關鍵所在。目前， 高分子材料的阻燃方法較多， 其中， 添加阻燃劑、化學反應阻燃以及合金化阻燃是發展較爲成熟、應用較多的高分子材料阻燃方式。隨着科學技術的不斷進步， 更有效、更新穎的阻燃方式會逐漸增加， 不斷提高高分子材料的阻燃效率， 實現更好的阻燃效果。
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