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目前，阻燃劑微膠囊化、阻燃劑超細(xì)化、阻燃劑表面改性這三種方法是目前研究最多的阻燃劑改性方法，能有效改善阻燃劑的相容性問(wèn)題。

01阻燃劑微膠囊化

微膠囊技術(shù)是指用高分子材料包裹固體、氣體或者液體成為直徑1 um~5000 um 的殼芯結(jié)構(gòu)的微小膠囊。

微膠囊技術(shù)的特點(diǎn)在于微膠囊能在形態(tài)上把液體、氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w，賦予了芯物質(zhì)新物理特性;囊壁可以起到隔離、保護(hù)作用，讓容易相互反應(yīng)的物質(zhì)穩(wěn)定共存，同時(shí)可以屏蔽有色、味或毒性物質(zhì);芯物質(zhì)可根據(jù)需要控制釋放出來(lái)。

阻燃劑微膠囊制備原理

研究進(jìn)展

國(guó)內(nèi)學(xué)者采用氫鍵自組裝效應(yīng)制備了以次磷酸鋁(AHP)為內(nèi)核材料、三聚氰胺氰尿酸(MCA)為囊材的微膠囊改性次磷酸鋁(MAHP)，用于阻燃聚酰胺6 (PA6)中。

在囊核比為2∶8時(shí)穩(wěn)定性最好，其起始分解溫度達(dá)329.3℃，650℃質(zhì)量保持率為43.3%。微膠囊改性次磷酸鋁比次磷酸鋁在PA6中的阻燃效果更好，添加20%時(shí)，極限氧指數(shù)(LOI)為27.1%，達(dá)到UL94 V-0級(jí)。

此外，以包覆紅磷和MCA為協(xié)效阻燃劑，并配合適當(dāng)?shù)脑鋈輨┑难芯恐邪l(fā)現(xiàn)，15%紅磷+5%MCA+6%增容劑可讓PA66/GF材料的LOI達(dá)到33%，拉伸強(qiáng)度為16.7MPa，缺口沖擊強(qiáng)度為10.5kJ/㎡，彎曲強(qiáng)度為145.8MPa，具有良好阻燃性能和力學(xué)性能。

02阻燃劑超細(xì)化

納米級(jí)阻燃劑是由超微阻燃粒子凝聚而成顆粒尺寸為1m～100 nm的塊體、薄膜、多層膜和纖維狀的阻燃劑。

傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)阻燃材料通過(guò)超細(xì)化處理后，利用納米粒子的尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)來(lái)增強(qiáng)界面作用，使阻燃劑可以更均勻地分散在基體樹脂中，起到剛性粒子增塑增強(qiáng)的作用，改善阻燃劑和聚合物基體的相容性，提高了材料的抗沖擊性能和阻燃性能。

研究進(jìn)展

國(guó)內(nèi)學(xué)者發(fā)現(xiàn)了碳納米管與超細(xì)氫氧化鎂[Mg(OH)2]之間存在著協(xié)效阻燃作用，將碳納米管少量添加在EVA/Mg(OH)2阻燃體系中，可以降低復(fù)合體系的熱釋放速率。

還有將納米氧化鋅( nano-ZnO)與膨脹阻燃劑(IFR)復(fù)配，制成IFR/nano-ZnO復(fù)合阻燃劑，用于阻燃三元乙丙橡膠/聚丙烯(EPDM/PP)復(fù)合材料。

結(jié)果表明:EPDM/PP/IFR/nano-ZnO 阻燃復(fù)合材料具有優(yōu)良的阻燃性能，材料的力學(xué)性能也得到明顯改善;另外，當(dāng)nano-ZnO用量為2%時(shí)，該阻燃復(fù)合材料的綜合性能最佳。

03阻燃劑表面改性

表面改性是采用物理或化學(xué)的方法，利用表面改性劑對(duì)顆粒進(jìn)行表面化學(xué)反應(yīng)和表面包覆，從而改變顆粒表面的化學(xué)和物理性質(zhì)的工藝過(guò)程。阻燃劑表面改性的方法很多，從改性劑方面可以分為偶聯(lián)劑改性和有機(jī)物改性兩種，從工藝上可以分為干法和濕法兩種。

一些常用改性劑的型號(hào)和具體應(yīng)用

研究進(jìn)展

劉立華等采用陰離子表面改性和濕法改性對(duì)氫氧化鋁進(jìn)行了表面改性。

改性劑添加量為3%，改性時(shí)間為30 min，改性溫度為90℃時(shí)，氫氧化鋁的熱穩(wěn)定性明顯提高，紅外光譜可以看出氫氧化鋁表面以化學(xué)鍵與改性劑結(jié)合，添加到PVC中，LOI 從25.1提高到了29.5。

研究了聚碳硅烷(PCS)對(duì)Mg(OH)2的表面改性效果，將改性后Mg(OH)z用于阻燃聚乙烯(PE)中。

結(jié)果表明，制備PE/PCS/Mg(OH)z復(fù)合材料的極限氧指數(shù)增大到了35.0，改性后的Mg(OH)z在PE表面形成了致密性高類陶瓷狀阻擋層，大大提高了聚乙烯的阻燃性和熱穩(wěn)定性。

有研究者使用硅烷偶聯(lián)劑改性堿性鈣基膨潤(rùn)土，結(jié)果表明，當(dāng)改性溫度70℃，硅烷偶聯(lián)劑用量3%，制備得的改性堿性鈣基膨潤(rùn)土的活化指數(shù)高達(dá)96%。

素材來(lái)源：阻燃劑的改性研究進(jìn)展，覃善麗

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