关于高分子材料阻燃技术的探析

发表时间:2020/6/24   来源:《中国西部科技》2020年7期   作者:郭朝光 张晓龙
[导读] 随着现代工业技术的发展和改革,高分子材料的应用性能越来越好
        摘要随着现代工业技术的发展和改革,高分子材料的应用性能越来越好,材料的质地防损能力强,高分子材料在消防领域应用较为广泛,高分子可燃燃料在燃烧过程中,防止晒伤能力越来越强。由于缺少且很短的时间内无法释放热量,甚至产生了大量的有毒物质,为了提高高分子材料的实际应用效果,分子研究人员也在试图加强对防火技术的研究。高将结合高分子材料阻燃技术的应用问题,对其发展方向进行深入探讨。
        关键词:高分子材料;阻燃技术开发;探析
        引言
        随着工业化的不断深化,目前生产的高分子材料都具有越来越显著的抗恶劣能力和防火水平。然而,高分子材料在燃烧的时间内,不能在相对短的时间内释放出巨大的能量,由于出现有害物质,高分子的防火水平不达标而引起的火灾仍在发生,对应的经济和社会损失相当严重。所以如何突破高分子材料的阻燃是该领域的热门话题虽然是其中一个,但还是要继续研究他的性能优化问题。这次论文的出发点设定在对高分子材料防火原理的论述上。 进一步利用高分子对象防火剂和类型分析,分析高分子材料前进的方向和具体展望。
        1 高分子材料阻燃技术依据
        想要阻止高分子材料进行燃烧,我们主要可以从预防和后期反应处理两个方向进行阻燃。首先是从根本上,严格把控高分子材料的使用和设置位置。从源头上就抑制了高分子材料与其他物质发生化学反应从而被点燃的可能性。第二种是在高分子材料依然出现了快要燃烧的现象,反应产出了一些会引发下一步爆炸的物质时,利用添加其他能够与其反应的物质也就是阻燃剂,来让燃烧无法进一步进行。还有一种是不加入阻燃剂来让新生成物质无法进一步反应,而是通过物理阻燃技术来减缓高分子材料与其他物质发生的剧烈反应。
        说到根本,我们对高分子材料进行阻燃的目的还是在于要在能够便利科学技术发展的同时不破换生态环境,让国内技术的发展不是靠牺牲自然环境来获得的。
        2 开发高分子材料阻燃技术意义
        现目前,高分子材料算得上是比较新颖的一种材料。在解决了以往材料在使用和性能方面出现的不足的同时,也为我们能提供的技术提出了新考验,其中阻燃技术就是其中十分重要的一项。从高分子材料的分类上来看,大体可以分为塑料、橡胶、纤维等五种类型,由于其构成元素主要是碳氢,所以高分子材料极容易与氧气等活泼型气体发生化学反应,从而迅速燃烧,释放出大量的气体,最终引发爆炸。因为其构成元素不同于一般的火柴燃烧等类型,一旦高分子材料被点燃,有很大一部分会快速释放出大量的有毒气体且难以被扑灭,无论是对环境还是人类的生存都会带来一定的影响,所以我们在对高分子材料的阻燃工程上就一定不能掉以轻心,要以最严重的情况为基础进行研究与分析。
        3 高分子材料的核心阻燃技术
        3.1 共聚、交联与接枝技术
        共聚、交联与接枝技术由于其原理都是利用化学反应来进行,所以我们也可以把这一系列的技术统称为化学反应阻燃技术。
        我们知道,物质的都是有一系列的原子通过不同化学键的连接组成的一个庞大而复杂的系统,其中,一个小小原子的不同或是一条化学键的改变就极有可能会是物质的性质发生改变,于是我们提出了,利用替换掉高分子材料中的某一条侧链的形式来改变高分子材料易燃易爆的性质。这样的改变所需要的化学知识以及硬件设备都做出了极大的要求,但是在实际的应用中却体现出了很好的效果。
        交联阻燃技术主要利用的是放射线来对高分子材料进行一段时间的辐射,让高分子材料内部发生人为不能实现的内部改变,从而改善高分子材料易燃易爆的性质。但是由于放射线本身就具有一定的危险性以及不受控制性,只有耗费大量的时间、精力以及原材料来进行实验,并在一次成功后小范围的进行应用确保这项技术的稳定性后方可投入使用。


        在不断的试验中我们也发现,当聚合物在交联、共聚等技术的试用下发生结构上的改变,可以应用于高分子材料的改善的同时,我们也可以将其应用在更加广阔的方面,在其他技术领域中也做出一定的贡献。
        3.2 碳膜技术
        碳膜的利用首先是利用了化学阻燃,然后利用了物理阻燃来进行。首先是在高分子材料周围加入能够与高分子材料进行进一步分解或是与其他特殊物质反应后的物质进行反应的物质,也就是阻燃剂,然后使高分子材料产生物质在与阻燃剂发生反应后产生一层碳膜,类似于当三氧化二银受热时在与空气交界的部分形成一层致密氧化膜的形式一般,高分子材料的表面由于和阻燃剂产生反应,也会产生出一层碳膜,根据碳膜极其稳定的特性,能够将高分子材料与外界基本完全隔离,从而达到防止高分子材料被点燃。
        3.3 纳米复合技术
        纳米技术是在许多年前就已然在国内兴起的一种技术,现目前已经大面积的投入各行业使用,并深入到了人民的日常生活中。在对高分子材料进行阻燃设计的时候,我们同样可以使用纳米技术。具体操作体现为,在高分子材料原有的结构中加入纳米结构,从而对高分子材料原本的构造做出一些改变,从而较好的阻止了高分子材料进行燃烧。这种纳米复合阻燃剂也大体分为了两种,一种是有机高分子纳米复合阻燃材料,另外一种是无机化合物纳米复合阻燃材料。虽然两种材料从阻燃原理以及实施方法来看都有所不同,但在实际的应用中都能够十分有效的阻止高分子材料产生不利于应用的各类反应。
        3.4 微胶囊阻燃技术
        顾名思义,微胶囊技术即将无机或是有机的阻燃剂放置在一个类似于胶囊的容器里,当高分子材料受热发生反应,使胶囊的外壳融化,里面的阻燃剂暴露在外,与高分子材料的反应物发生反应从而达到抑制反应剧烈发生的效果,达到了阻燃的目的。
        在胶囊外壳材料的选择上,我们大多选择的是天然高分子材料,例如天然橡胶、天然纤维素、蛋白质等物质作为原材料来进行制作。这样的外壳设计能够保证当胶囊外壳发生融化时不会产生有害物质有毒气体,亦或是产生能够进一步加速不良反应的物质。除此之外,这些原材料也相对十分容易获得且源源不断,在生态环境的保护上不会造成伤害。
        结束语
        总体上,我国对高分子材料领域进行深入挖掘,各种新兴高分子物质出现在人们的视野中,切断技术不断完善的同时,形成了一定的技术基础,近几年来,我国在中国的随着消防工作的全面实施和对应的要求不断提高,防火产品大量涌现,同时也产生了一定的良好效果,但目前各种生产工艺仍存在着各自的缺失和实践不足的情况所以要继续开发探索,本文以其为基础,对高分子材料的防火原理,详细解释了当前所发生的各种技术和不同技术所具有的优点和不足,并对该技术提出了未来这一领域发展情况的概算。
        参考文献
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