毕业论文：阻燃聚丙烯复合材料的研究进展

从阻燃剂的发展历史来看，无机体系阻燃剂并不是开始就具有这种优势，阻燃剂的发展也是经历个不断进步，不断完善的过程。

世纪年代，国外最先开发的有机卤系阻燃剂以其阻燃效率高，用量少，对材料的性能影响小，价格适中等优点在阻燃剂领域内占有重要地位。

但自年起，研究人员发现有机卤系阻燃剂在热裂解及燃烧时生成大量的烟尘及腐蚀性气体，对环境越来越重视的今天，卤系阻燃剂的发展使用自然会受到限制。

在寻求环保，安全阻燃剂的形式下，磷系阻燃剂作为种无卤系阻燃剂，有效的克服了卤系阻燃剂的缺点，引起了人们的普遍关注。

近几年来，随着阻燃剂无卤化的要求日益提高，人们把目光投向了无机阻燃剂。

无机阻燃剂最大的优点是低毒，低烟或抑烟，无卤，且价格低廉。

国外市场上陆续推出了些新型的无机阻燃剂的品种，特别是表面处理技术的不断发展，使无机阻燃剂得到更为广泛的应用。

目前国外对阻燃剂的研究进入比较完善的阶段，研究人员针对阻燃剂的缺点进行更深入的研究。

我国阻燃剂的研究较晚，与国外发达国家还有定的差距。

目前我国阻燃剂的总生产能力在吨以上，年产量仅为千吨。

品种也仅为氯化石蜡等极少数，但近年来我国阻燃剂工业发展较快，年阻燃剂产量约为千吨，年约为千吨，年全国阻燃剂的生产能力约为千吨，产量千吨。

其中氯系阻燃剂产量最大，约千吨，占总量的，无机阻燃剂居次，为千吨，占。

其余分别为溴系阻燃剂届毕业设计论文第页，共页千吨，占，磷系阻燃剂千吨，占，其他。

而在国外产量较大的溴系阻燃剂在国内存在的生产规模小，品种少，产品质量不稳定等缺点，难以与国外产品竞争，满足不了国内市场的需求。

我国生产的无机磷系阻燃剂主要是小分子磷酸酯和卤代磷酸酯，存在挥发性大，抗水性差，阻燃性不足的缺点，对耐热性高，阻燃性能优异的高聚物品种生产较少。

采用稳定化处理的微胶囊化红磷产量小，在国内市场中占有率不高。

无机阻燃剂无毒无害且价格适中，主要产品是氢氧化铝，氢氧化镁等，但品种单由于缺乏超细化工品种及表面处理技术，导致了产品质量较差，在阻燃剂市场中所占份额不高。

从几大阻燃剂生产，使用情况来看，国内开发研制的阻燃剂存在相当多的问题，而且科技含量较低，仅适应于建筑交通等技术性要求不强的领域，在对阻燃剂性能要求较高的电子工业，航空等高科技领域中应用的还很少。

目前，应用在聚丙烯的主要阻燃剂是传统的卤素阻燃剂，具有添加量少，阻燃性好等优点，但是它在燃烧时释放出大量的烟雾和卤化氢等有毒气体，不利于火灾扑救和人员疏散，并会产生二次污染，如在世纪年代出现的问题就是由多溴二苯醚及其阻燃的聚合物在热裂解及燃烧时产生多溴代二苯并呋喃引起的。

因此，开发新型的无卤环保型阻燃剂是阻燃科学发展的趋势，也是目前阻燃领域研究的重点之。

阻燃机理所谓阻燃是指降低材料在火焰中的可燃性，减慢火焰蔓延的速度，使火焰移去后能很快自熄，不再阻燃。

聚丙烯链的断裂首先发生在氧气存在时表面的弱键，接着聚合物内部键开始裂解成自由基，氧气在体系内进步扩散就有利于形成过氧自由基，当温度高于摄氏度，自由基会发生脱氢反应。

这种自由基引发开始后，就会发生动力学链蔓延，聚丙烯的阻燃可以通过改变热裂解反应或者阻止自由基链引发实现。

从聚丙烯燃烧过程的分析可知，要达到阻燃目的，就必须切断可燃物，热和氧气三要素构成的燃烧循环。

阻燃作用的原理，有物理的，也有化学的。

根据现有的研究结果，可以归纳以下几种吸热作用具有高热容量的阻燃剂，在高温下发生相变，脱水或脱卤化氢等吸热分解反应，降低聚合物表面和火焰区的温度，减慢热裂解反应的速度，抑制可燃性气体的生成。

覆盖保护作用阻燃剂受热后，在聚合物表面熔融形成玻璃状覆盖层，成为凝聚相和火焰之剑的个屏障，这样既可隔绝氧气，阻止可燃性气体的扩散，又可阻挡热传导和届毕业设计论文第页，共页热辐射，减少反馈给聚合物的热量，从而抑制热裂解和燃烧反应。

气体稀释作用阻燃剂吸热分解释放出的氮气，二氧化碳，二氧化硫和氨等不燃性气体，使聚合物裂解出的可燃性气体浓度被稀释到燃烧极限以下，或使火焰中心处部分区域的氧气不足，阻止燃烧继续。

提高热裂解温度在聚合物的大分子链中引入芳烃或芳杂环，以增大分子链间的密集度和内聚力，提高聚合物的耐热性或者通过大分子链交联环化，与金属离子形成络合物等方法，改变聚合物的分子结构，提高炭化程度，抑制热裂解，减少可燃性气体的产生。

凝聚相阻燃通过阻燃剂的作用，在凝聚相反应中改变聚合物大分子链的热裂解反应历程，促使发生脱水，缩合，环化，交联等反应，直至炭化，以增加炭化残渣，减少可燃性气体的产生，使可燃性气体的产生，使阻燃剂在凝聚相发挥阻燃作用。

凝聚相阻燃作用的效果，与阻燃剂同聚合物在化学剂的种类很多，有膨胀型阻燃剂，含磷阻燃剂，含氮阻燃剂，无机填料阻燃剂等，要了解不同阻燃剂的阻燃机理，比较各自的性能。

阻燃聚丙烯的应用领域在不断拓宽，在纺织，汽车，家电等，在发展的同时，也存在诸多的问题，因此，我们要不断深入研究。

届毕业设计论文第页，共页参考文献李楠，贾润礼阻燃聚丙烯的研究进展阻燃技术黄林坤，张林聚丙烯阻燃剂的作理及其研究进展塑料科技唐伟，王旭，胡燕，等阻燃聚丙烯的研究阻燃材料与技术，李福生，胡星琪，段明阻燃高分子材料及阻燃研究进展工程塑料应用技术范慧俐，程天舒，梁凯阻燃聚丙烯的研究化学工程科学技术汪存东，王久芬新型无卤阻燃剂的研究进展应用化工薛恩钰，曾敏修阻燃科学及其应用北京国防工业出版社，李茂林，高枫，王帮贺，等新型阻燃剂聚磷酸铵的合成辽宁化工马晓燕，梁国正，鹿海军聚烯烃无卤阻燃技术的研究进展化工新型材料张田林，贾振多功能阻燃剂聚醚多元醇亚磷膦酸脂的合成化工进展届毕业设计论文第页，共页，武伟红，焦运红，田春明，等纳米碳酸钙对阻燃型软质聚氯乙烯的增韧增强作用中国塑料，聂玉梅聚丙烯层状硅酸盐纳米复合材料研究进展化学工程师熊联明，舒万艮，刘又年，等微胶囊红磷阻燃剂在低密度聚乙烯材料中的应用研究塑料工业，丁著明高聚合度聚磷酸铵的改性和应用塑料助剂张达威，马玉梅，韩志东改性纳米二氧化硅填充低烟无卤阻燃聚乙烯的研究技术与研究，何淑琴，胡源，宋磊，等阻燃聚丙烯纳米复合材料的燃烧性能中国科技技术大学学报何亚男聚丙烯层状硅酸盐纳米复合材料研究进展化学工程师张达威，嘛玉梅，韩志东改性纳米二氧化硅填充低烟无卤阻燃聚乙烯的研究技术与研究届毕业设计论文第页，共页于宝刚，唐凯阻燃纳米复合材料研究进展塑料工业，王用强，牛正发含硅阻燃剂的新进展塑料工业王小东，袁陈含氮笼状膦酸酯阻燃剂合成工艺研究湖北化工刘军，梁国正，鹿海军聚烯烃无卤阻燃技术的研究进展化工新型材料汪朝阳，赵耀明聚磷酸酯阻燃剂研究进展塑料周建，王宁红阻燃高分子材料北京国防工业出版社贾修伟纳米阻燃材料北京化工工业出版社纪全，张静纳米技术在材料阻燃改性中的应用纳米技术刘立军氢氧化铝阻燃剂表面改性及其在聚丙烯中的应用中国塑料纳米氢氧化铝阻燃剂表面改陈研，周政懋阻燃聚丙烯及其阻燃剂阻燃材料与术丁著明高聚合度聚磷酸铵的改性和应用塑料助剂雷远霞，赵红军，冯德才阻燃剂的发展及其在阻燃塑料中的应用塑料刘宗权塑料添加剂应用手册南京江苏科学技术出版社，黄兆阁新型阻燃剂发展概况广西化工届毕业设计论文第页，共页致谢历时将近个月的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。

尤其要强烈感谢我的论文指导老师熊煦，他对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进，给我提供了宝贵的意见。

在此向帮助向指导老师表示最真诚的感谢。

感谢这篇论文所涉及到的各位学者。

本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。

感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中给予我了很多素材，还在论文的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。

由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正。

毕业设计报告论文届题目阻燃聚丙烯复合材料的研究进展所属系材料工程技术系班级复材学生姓名贾瑶琴学号同组成员指导教师熊煦届毕业设计论文第页，共页摘要聚丙烯具有优异的物理机械性能和良好的化学稳定性，也是全球产量最大的树脂之，广泛应用于汽车，建筑，电子产品等领域。

但其氧指数只有至，属于易燃材料，且燃烧时易产生大量熔滴，致使火焰传播，从而限制了其在电子，电气，交通，装饰材料等诸多领域中的应用，提高阻燃性具有重要意义。

因此，开展聚丙烯阻燃研究尤为必要和重要，为了拓宽聚丙烯材料的应用领域，本文针对聚丙烯易燃烧，发热量大且产生大量的熔滴，极易传播火焰等性能的缺陷，系统论述了目前所用阻燃技术及阻燃剂的发展现状，采用复合阻燃剂改性聚丙烯的方法，提高阻燃能力，介绍了阻燃聚丙烯的阻燃机理，综述了聚丙烯阻燃剂的最新进展，重点探讨了含磷阻燃剂和膨胀型阻燃剂，评述了各类阻燃剂的优缺点和发展趋势。

高效阻燃低烟低毒多功能精细复合型阻燃剂将是未来聚丙烯阻燃剂发展方向。

关键词聚丙烯，阻燃剂，阻燃机理届毕业设计论文第页，共页目录摘要第章绪论聚丙烯的发展现状聚丙烯阻燃途径第二章阻燃剂阻燃剂的发展趋势阻燃机理阻燃剂使用的基本要求第三章聚丙烯阻燃剂的分类膨胀型阻燃剂膨胀型阻燃剂的阻燃机理膨胀型阻燃剂的研究膨胀型阻燃剂的不足及发展趋势含磷阻燃剂含磷阻燃剂的阻燃机理含磷阻燃剂的研究含磷阻燃剂的发展方向含硅阻燃剂含硅阻燃剂的阻燃机理含硅阻燃剂的研究含氮阻燃剂含氮阻燃剂的阻燃机理含氮阻燃剂的研究无机填料型阻燃剂无机阻燃剂的阻燃机理第四章阻燃聚丙烯复合材料的应用与展望届毕业设计论文第页，共页阻燃聚丙烯复合材料的应用在家用电器方面的应用在汽车行业的应用在纺织行业中的应用在其他领域的应用阻燃聚丙烯复合材料存在的问题阻燃聚丙烯复合材料应用展望第五章结语参考文献致谢届毕业设计论文第页，共页第章绪论聚丙烯的发展现状聚丙烯具有原料来源丰富，合成工艺简单以及产品综合性能优异，密度小表面光泽好，物理力学性能优异，刚性好强度高耐化学药品好，成本低等优点，而且加工性能优异，被广泛用于日用品，电子电器，通讯器材，交通运输，包装，建筑业，家庭的装修和装潢，电线电缆工业等诸多领域，是最有希望实现通用工程塑料