热塑性弹性体的无卤阻燃研究进展

热塑性弹性体的无卤阻燃研究进展

韩林

广东技塑新材料股份有限公司 广东东莞 523000

摘要：热塑性弹性体是一种具有高温成型特点的高分子材料，在正常温度下，这种材料具有非常高的弹性。此种材料在日常的加工作业中具有非常多的优势，在很多领域中都能够得到运用，受到人们的喜爱。因为此种材料具有易燃的特点，而且在其燃烧时会出现熔融滴落的情况，不会离开火源自然熄灭。现阶段，我国对材料防火性能要求不断提升，那么就需要对该材料进行重点研究，这样才能够有效进行该材料的运用，从而促进材料的研究和发展。本文首先针对无卤阻燃剂的特点进行阐述，然后论述热塑性弹性体的无卤阻燃研究进展，旨在能够对现在的研究情况和今后发展进行分析，促进材料的有效使用，为社会发展做出贡献。

关键词：热塑性弹性体；无卤阻燃；高分子材料

引言

热塑性弹性体的材料研究已经成为世界性的话题，因为该材料自身所具有的特点，可以更好地进行材料的制作和使用，在此材料的制作中，可以使用两种类型进行制造，包括化学合成法和机械共混技术。化学合成方法主要是进行嵌段共聚物的生产，而机械共混技术主要是进行橡胶和塑料共混物质的生产，从而实现对热塑性弹性体的生产加工。阻燃性能是属于高分子材料中的关键特点，需要在该材料的严重中进行此问题的解决。

1、无卤阻燃剂概述

对于无卤阻燃剂来说，在进行聚合物材料的日常使用中都会进行应用，特别是一些磷系、硅类和膨胀类的阻燃剂来说，更是具有广泛地应用。与此同时，也需要进行纳米复合材料的运用，金属氧化物阻燃剂也是其中非常重要的一种类型。对于金属氧化物阻燃剂来说，此种物质主要是氢氧化镁和氢氧化铝两种物质组成的混合物。而对于磷系阻燃剂来说，可以分为无机物和有机物的阻燃剂，前者主要包括红磷、聚磷酸铵盐等相关阻燃剂组成，而后者主要包括磷酸酯、磷氮化合物等相关阻燃剂。对于硅系阻燃剂来说，这种阻燃剂如果进行独立使用，那么会导致最终的结果不佳，通过这种阻燃剂来进行一定的协助。而膨胀阻燃剂主要是由炭源、脱水剂、发泡剂等物质构成，其中的炭源指的是多羟基化合物，而且化合物中含碳量比较高，比如淀粉、酚醛树脂等物质。而其中的酸源主要指的是无机酸物质，同时也包括通过加热后生产的酸性盐类物质，例如磷酸。而其中的气源指的是尿素、三聚氰胺等物质，这些物质具有一定的共同特点，主要是通过加热后能够出现气体的释放，而气体的主要成分为含氮类化合物。膨胀石墨是膨胀类阻燃剂中的新型材料，在最近一些年也逐渐被应用于各个领域之中。每一种无卤阻燃剂都具有自身的优点和不足之处，在具体的运用时，应该进行不同种类的阻燃剂混合使用来进行协作运用，有效提升阻燃效率^[1]。

2、热塑性弹性体的无卤阻燃研究

2.1 TPU

对于TPU来说，这是一种可以用于商业用途的热塑性弹性体，此材料的应用可以更好地进行建筑片材、汽车零部件、电缆护套等产品的制作。因为TPU具有容易燃烧的特点，在燃烧的同时还会出现很多黑烟，甚至会出现熔滴的情况，氮磷化合物中具有一定的协同效果，因此，在进氮磷类型的阻燃剂的使用时，可以保证具有一定的高效性特点，同时还能够保证不会产生污染问题，确保无毒。在进行氮磷型阻燃剂的使用时，还可以与协效剂进行集合使用，这样能够给让最后得到的材料具有一定的优异性。著名研究学者胡志刚主要通过对二乙基次膦酸铝和三聚氰胺氰尿酸盐进行结合研究，从而进行一定的配置，制作成TPU。在制作的过程中，还会进行阻燃协效剂的加入，主要是一些钛酸铝材料。根据相关研究发现，在进行TPU的制作中，对其进行ADP和MCA的加入，能够更好地促进阻燃剂的效果提升，可以更好地减少高分子材料所具有的熔滴特点。通过一定量的钛酸铝的添加，可以提升阻燃效果，还能够提升材料的力学特性。Lin等相关研究人员发现，通过氧化镁、氧化锌、三氧化二铁这三种物质与膨胀阻燃剂进行结合，能够进行TPU的制作，可以通过对比发现，氧化镁具有最高的作用，只需要少量的氧化镁材料就能够提升阻燃效果，并且氧化镁对力学性质的影响是最小的。

2.2 TPS

TPS是使用最为广泛的热塑性弹性体材料，包括很多种类型。在国内外主要是针对其中的SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）、SEBS（苯乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物）等物质进行研究，从而能够达到无卤阻燃性的研究目标。通过研究发现，其中的金属氧化物所具有的效果非常低，需要进行大量材料的加入才能够达到最终效果。Kibble主要是进行氢氧化铝和氢氧化镁来进行研究，从而能够获得一定的聚丙烯混合物。方立翠等研究学者主要是使用红磷和氢氧化镁物质来进行一定的 阻燃剂研究工作，需要通过大量的单独材料使用才能够达到最终的阻燃效果，但是若是将两种物质进行混合，那么就能够获得非常好的阻燃效果，同时也不会影响材料的力学特性。膨胀阻燃剂是研究工作中的主要物质，潘勇军等研究人员主要是将聚磷酸铵和季戊四醇两种物质添加到SEBS的混合物之中，从而能够对阻燃性进行一定的优化。王彦祥这样是针对聚磷酸铵和膨胀阻燃剂之间进行一定的阻燃性优化效果进行研究，发现膨胀阻燃剂其所具有的分解温度会变得更高。在进行相同添加量的使用时，会让整个材料所具有的阻燃效果更好，因为聚磷酸铵在很大程度上可以促进混合物进行燃烧，从而生成碳物质。胡思前等人员主要是针对复合型阻燃剂中所具有的成分对材料所具有性能的影响情况进行研究，从而能够更好地发现复合型阻燃剂主要是通过氢氧化镁、二氧化硅等物质组成，其中对材料力学性能影响最大的组成成分为磷酸三异丙苯基酯。

2.3 TPO

TPO是热塑性弹性体生产量居于第二的材料，此种材料具有非常丰富的生产来源，同时也具有非常高的性价比一般用于汽车制造业、医疗行业、电器生产等相关领域。在进行材料的研究中，主要是进行膨胀阻燃剂和烯烃类聚合物进行研究，这样能够更好地将阻燃剂与协效剂进行结合，从而提升阻燃剂所具有的效果。黄承焕等研究人员主要是针对白炭黑和膨胀阻燃剂进行有效结合，这样来进行材料的阻燃性改良工作。通过研究表明，可以使用少量的白炭黑来进行阻燃剂的结合，可以达到非常好的效果。Ren等研究人员主要是通过少量的稀土氧化物与膨胀阻燃剂进行结合，从而能够更好地提升材料的阻燃性。而周建等研究人员通过对辐照技术的使用，成功进行阻燃符合材料的制作，提升材料性能^[2]。

结束语

综上所述，热塑性弹性体的无卤阻燃研究工作具有非常大的发展空间，该材料所具有的发展领域也在不断拓展。此种材料不仅能够作为我国通信工程中的电缆绝缘保护材料，还能够在汽车工业产业中进行运用，比如汽车工业中的吸音材料、安全气囊中的电线保护材料等方面的制作，具有一定的应用领域。很多材料的加工制作都需要保证材料自身具有非常高的阻燃性能，而且很多国家都已经形成了自身法令，对含有卤阻燃的材料进行禁止。所以对于热塑性弹性体材料的研究工作已经十分紧迫，需要提上研究日程。在未来的研究发展中，绿色材料越来越受到重视，从而确定材料研究的方向。

参考文献

[1]林斌,张子男,张洪斌.热塑性弹性体的无卤阻燃研究进展[J].中国塑料,2013(4):6.

[2]杜娟.无卤阻燃热塑性弹性体材料及其制备方法[J].世界橡胶工业,2017(08):58.

[3]项赛飞, 一种低烟无卤阻燃热塑性弹性体的研发及产业化. 浙江省,宁波聚泰新材料科技有限公司,2017-01-13.

[4]贺锡挺, 环保型无卤阻燃热塑性弹性体插头料. 浙江省,浙江万马高分子材料有限公司,2014-12-25.

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