研究中發(fā)現(xiàn)，有些納米材料具有阻止燃燒的功能，如果將它們作為阻燃劑添加到可燃材料中，可以改變這些可燃材料的燃燒性能，使其成為難燃燒材料。
1 納米超細(xì)粉阻燃材料阻燃劑
在高分子材料加工過程中的重要助劑之一，如果采用納米技術(shù)對高分子材料進(jìn)行阻燃處理，可以實現(xiàn)難燃性和自息性。目前，使用的阻燃劑大多數(shù)為無機(jī)阻燃劑，它們包括銻系阻燃劑、鋁系阻燃劑、磷系阻燃劑和硼系阻燃劑等。由于這些阻燃劑添加到聚合物中，會引起聚合物的加工工藝及產(chǎn)品性能發(fā)生改變，特別是對模塑產(chǎn)品、擠型產(chǎn)品和薄膜產(chǎn)品的表面光潔度影響較大，故需要使所有添加型無機(jī)阻燃劑的粒度超細(xì)化。像目前使用最多的一種添加型阻燃劑三氧化二銻，其顆粒大小和形態(tài)對塑料制品和紡織織物的性能和阻燃效果影響非常大。粒度是三氧化二銻的重要指標(biāo)，只有當(dāng)三氧化二銻的粒度處于納米量級時才會使其本身具有較大的比表面積，對織物的滲透性大，黏附力高，具有很強(qiáng)的耐洗牢度，阻燃效果也非常明顯。
超細(xì)化的阻燃劑可以改善材料的力學(xué)性能，減少阻燃劑的用量，滿足工藝要求。
納米級三氧化二銻阻燃材料由于其粒度的變小具有特殊的延展性能，在阻燃性能方面比微米級三氧化二銻有了數(shù)量級的提高。尤其重要的是由于納米級三氧化二銻粒子直徑小于化纖纖維的直徑，有可能加入到化纖原料母粒中，這樣紡絲后在化纖中均勻分布阻燃材料，從而使得纖維本身具有高效阻燃性。
2 阻燃納米復(fù)合材料
盡管使用超細(xì)阻燃劑能有效地提高聚合物的阻燃性能，但也存在一些問題，如不能有效控制有毒氣體的釋放及大量煙霧的生成，添加阻燃劑后會影響聚合物的機(jī)械性能，還會造成一定的環(huán)境影響。因此，研究并使用聚合物/層狀無機(jī)物納米復(fù)合材料將能同時滿足上述要求并具有較好的阻燃性能。納米復(fù)合材料實際上是將材料中的一個或多個以納米尺寸或分子水平均勻分散在另一組分的基體中。據(jù)國外資料報道，由于這樣處理后的材料存在超細(xì)的尺寸，所以其性質(zhì)比其相應(yīng)的宏觀或微米級復(fù)合材料均有較大的改善。目前在實驗室已經(jīng)制備出納米級環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯、聚丙烯、尼龍-6、丙烯酸等復(fù)合材料。如尼龍-6/蒙脫土(4.2%)納米復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度比純尼龍-6增強(qiáng)50%，玻璃化溫度比純尼龍-6提高約90℃；同時熱釋放效率也比純尼龍-6要低得很多。
聚合物/層狀無機(jī)物納米復(fù)合材料具有比傳統(tǒng)填充材料優(yōu)異得多的力學(xué)性能、熱性能、阻燃性能、各向異性等。國外已將聚合物/層狀無機(jī)物納米復(fù)合材料用于制造汽車發(fā)動機(jī)的配件，并準(zhǔn)備應(yīng)用于飛機(jī)內(nèi)部材料、燃料艙、電子或電氣部件、護(hù)罩內(nèi)的結(jié)構(gòu)部件、制動器和輪胎制造等。
日前南京論軒阻燃材料有限責(zé)任公司，最新推出高技術(shù)含量產(chǎn)品：磷腈阻燃劑。據(jù)專家介紹，本品也稱為苯氧基環(huán)磷腈，無毒無鹵，磷氮協(xié)同阻燃，阻燃效率高，發(fā)煙及有毒氣體少，是一種環(huán)境友好型阻燃材料，能滿足歐盟，Rolls 指令及WEEE指令的要求，它與高分子基材相容性好，不析出，難遷移，抗水解性能優(yōu)異，耐酸堿性好，耐濕，耐老化，耐熱性好，熱穩(wěn)定性高，作為傳統(tǒng)有機(jī)磷酸酯類阻燃劑及膦菲類阻燃劑的升級換代產(chǎn)品，創(chuàng)造性的解決了上述阻燃劑抗水解性能及耐熱性能不能適用于電子覆銅板，電容封裝等行業(yè)的嚴(yán)格要求。適用于環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚烯烴、聚酯、聚氨酯、PC、PC/ABS等材料阻燃。
據(jù)專家介紹，磷腈阻燃劑兼具無機(jī)和有機(jī)高分子優(yōu)良性能，有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，其熔點與高分子材料有一定的適配性，在混煉成型加工溫度下熔融態(tài)起增塑作用，與Ｍg(OH)2、AI(OH)3 等配合使用，可促進(jìn)無機(jī)填料均勻分散在基料中，在以較少用量(1～8%wt)復(fù)配， 可得到高氧指數(shù)、抑制發(fā)煙的阻燃體系，顯示出優(yōu)良的不燃性與良好的阻燃性能，既降低了阻燃成本，而且體系的機(jī)械性能得到改善，如斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度都顯著提高，同時可基本保持拉伸強(qiáng)度。特別適用于覆銅板、電子灌封膠、功能涂料、特種工程塑料等行業(yè)領(lǐng)域。
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