关于阻燃性有机硅高分子材料的研究进展

摘 要：伴随高分子材料的迅猛发展阻燃剂以及阻燃材料的研制与应用，正在不断加快，从而对材料的性能以及各个环节都有着一定的要求，而且传统阻燃剂在实际应用的过程中已经无法满足当前社会各界多提出的需求。因此，为了能够全面提高这种材料的研究效果，则需要事先将多样化要求进行列举，使得其环保性与低毒性得到有效发挥，其中有机硅高分子材料阻燃剂有着一定的优势，而且具有相对较高的潜力，需要得到有关研究人员重视。基于此，文章主要围绕阻燃剂以及有机阻燃剂开展分析，并根据自身经验以及查阅资料阐述了研究进展，仅供参考。

关键词：有机硅高分子;研究进展;阻燃剂;材料

据实地调查，有机硅高分子材料主要是以7.8链为主，而且侧基主要是由有机基团与乙烯所组成，再加上其介电性及热稳定性与自身的结构有着密不可分的关系。而且在实际应用的过程中，能够有效发挥自身的优势，并且广泛的融入到各个行业当中。然而由于社会各界的进步对阻燃剂的要求正在不断提升，因此为了能够确保符合时代要求，则需要注重对阻燃剂有机硅高分子材料的研究，并分析其传统研究方式存在的问题，确保能够提高研究的效果。

1 有机阻燃剂的概述

阻燃剂的应用主要是为了提高材料的抗燃性，可以有效解决材料在应用过程中被燃烧的问题。阻燃剂作为高分子材料发展的主要动力之一，其用量相對较高，而且与增塑剂有着相同的重要性，阻燃剂在实际应用的过程中需要根据化合物的种类分为有机阻燃剂与无机阻燃剂。因此，有关研究人员在对阻燃剂以及阻燃技术进行研究与探究的过程中，需要事先分析其基础材料的相容性，并全面掌握其热稳定性与水解稳定性，确保能够制定针对性研究方案，全面发挥其作用，为社会各界带来有力帮助。

2 阻燃剂的分类

众所周知，阻燃剂的阻燃机理与燃烧有着密不可分的关系，而且目前被认定有燃烧反应的主要有4个要素：燃料、热源、氧、链反应，物质在实际燃烧的过程中通常分为三个阶段及热分解、热引燃、热点燃，若对不同燃烧阶段燃烧的4个要素进行阻燃剂加以抵制，则能够根据实际情况形成不同类型的阻燃剂，而且针对阻燃剂的分类方法来讲，需要分析添加型阻燃剂和反应型阻燃剂的差异，并掌握聚合物的要点，确保在实践运用化学物品的过程中能够发挥一定的效果。再加上当前反应型在聚合制备中，原料需要通过化学反应成聚合物分子链这一部分，这一环节对材料的使用性能影响相对较小，阻燃性的效果能够有效发挥。因此，在实际探究分类以及应用的过程中，需要事先掌握其阻燃剂的范畴，确保能够制定并优化其分类，选择合理的阻燃剂[1]。

3 有机硅阻燃剂的合成分析

在社会经济与科技文明发展的推动下，有机硅高分子材料，近些年开发出新型并且具有环保性的无卤阻燃剂，其作为成炭型抑烟剂，在实际运用与运行的过程中效果相对较好，能够有效弥补传统材料存在的问题，而且自身的机械强度得到优化，满足社会各界对阻燃剂的使用需求，从而发挥一定的作用，实现阻燃的效果。再加上有机硅阻燃剂的稳定性相对较高，而且有机硅的闪点绝大数都会高于300℃，阻燃性能相对较高。其中比较常见的有硅油、硅树脂、硅橡胶等相关材料，而且市场应用有机硅阻燃剂主要是由美国通用电气所提供的，SFR-100是一种粘稠透明的聚合物，而且其能够合理的与协同剂融合使用，需求量相对较少，同时能够满足阻燃的要求。所以，研究人员在实际开展研发工作的过程中，需要探究有机硅高分子材料的阻燃性，并掌握PU弹性体当中的硅氧烷，从而根据实际情况适量加入，使得HR降低到80%，确保能够全面提高合成的效果。

4 有机硅阻燃剂的国内外研究进展

4.1 国外研究进展

国外有关研究人员发表了聚碳酸酯与聚二甲基硅氧烷（PDMS）的共混。并表述了PC阻燃性的报告，但由于PSMS之称的阻燃效果不够理想，为了能够提高其阻燃的效果，需要在结构当中加入相关元素，从而使得其效果提高，并满足社会各界对阻燃剂的需求[2]。

1983年，GE公司采用1-40wt%的硅胶或者线性硅油，1-20wt%的有机化合物例如硬脂酸镁和1-20wt%的有机硅树脂制备热塑性塑料，并根据实际情况将有机硅阻燃剂与相关材料融合，在热塑性材料的研发当中发挥一定的效果，为有机硅阻燃剂高分子材料的研发工作提供有力帮助。随后1985年，GE公司在以上基础上将有机硅阻燃剂开发用于尼龙树脂的阻燃材料研发当中，并根据实际情况适当的添加10-50wt%，使得其达到预期的阻燃效果。GE公司在使用二羟基苯酚与羟基芳香酯硅氧烷，使得两者能够发生光气化反应，并根据后期试验与优化制备出有机硅--聚碳酸酯共聚物，将其用来做阻燃绝缘层，并作为阻燃材料使用，在研究与分析当中可发现，这种材料在使用的过程中阻燃性与加工流动性方面能够发挥一定的作用。日本的某化学公司在针对有机硅阻燃剂研究当中，主要围绕聚二甲基硅氧烷合成开展工作，并根据多样化试验整合了含有聚硅氧烷链段的高分子阻燃剂，而且这种阻燃剂可以发挥耐热性与透明性的有点。相关研究人员在对XC-99-B56-54开展研究时，其自身涵盖芳香基，在研究与试验当中发挥自身作用的同时，能够达到前期预设的效果。分散性要远远高于比聚甲基硅氧烷，而且对PC/ABS、PC合金所发挥的阻燃性相对较高。

4.2 国内研究进展

虽然我国科学技术与国外有一定差距，但各个研究机构，在实际对有机高分子材料阻燃性方面，开展研究的过程中也投入了相对较高的经历，而且有关研究人员，对有机硅阻燃剂SFR-100性能和PE应用的效果开展了分析，并做出了详细的研究报告，SFR-100一般是非卤成型炭的阻燃剂，而且在实际应用的过程中能够发挥良好的阻燃抑烟性，在实际对其材料进行改善与加工的过程中，能够全面提高材料的机械强度。随后，华东理工大学的相关研究团队对合成苯基含量高的硅树脂阻燃剂开展研究与分析，并做出了多样化试验，整合实验结果表明，硅树脂中的苯基含量通常在80%～90%之间，而且阻燃效果较为优秀，并不会对机械性能产生影响，即便存在影响，效果也不会太高。随后，哈尔滨工业大学的相关研究人员对苯基氯硅烷开展研究工作，并全面分析了甲基为单体的有机硅树脂耐高温情况，分析其在空气气氛之下是否能够发挥一定的阻燃性，但由于有机基团在氧化分解时会受多种因素影响，从而导致硅树脂阻燃性的效果会呈下降趋势发展，不仅难以发挥阻燃的效果，而且影响相对较大，必须要得到进一步优化与创新。浙江大学的相关研究人员通过水解缩合法制备有机硅树脂阻燃剂，并且在800℃以及N2气氛之下，热失重需要运用多种方法将其控制在38℃之下，而且热稳定性优异，在通过PC添加5%溶剂过后能够使得其效果更加进一步提升，为研究工作提供有力帮助。所以说，在针对有机硅阻燃剂开展研究工作的过程中，必须要经过多样化实验与分析，而且还需要通过分析国外的研究成果，来进一步完善我国当前研究存在的不足，这样能够全面掌握有机硅阻燃剂的运用方法，同时提高研究的效果，为我国日后有机阻燃剂的应用提供有力帮助。

5 结束语

总而言之，有机硅高分子阻燃材料能够发挥自身的优势，其不仅具备环保的特点，而且性能相对较高，符合目前各个领域对阻燃剂的要求，而且可以全面提高阻燃效果，同时还能够改善材料的加工性能以及机械性能，为社会各界带来更多优势。因此，在针对有机硅高分子材料开展研究的过程中，需要事先对其阻燃剂合成有了充足的了解，并分析国内外的研究现状，从而制定针对性研究方案，即便正处于起初研究阶段也需要不断发现研究存在的问题，并想办法将其解决，提高研究的效果。

参考文献：

[1]程买增，曾幸荣，李伟明，张业勤. 阻燃性有机硅高分子材料的研究进展[J]. 有机硅材料，2015（06）：21-25+46.

[2]王刚.阻燃性有机硅高分子材料的研究进展[J].山东工业技术，2014（13）：72.

作者简介：

徐玉珍（1977- ），女，汉族，河北省衡水市人，本科学历，工程师，石油化工工程。