含磷阻燃剂dopo合成及在环氧树脂中应用word格式论文.docxVIP

第一章综述绪论塑料等聚合物材料及其制品近年来得到了蓬勃发展，它们正迅速代替传统的钢材、金属、水泥及木材、棉等天然聚合物，广泛应用于工业、农业、军事等国民经济的各个部门。但大多数高聚物极限燃烧氧指数LO1值小于21，属于易燃、可燃材料，在燃烧时热释放速率大，热值高，火焰传播速度快，不易熄灭，有时还产生浓烟和有毒气体，造成对环境的危害，在给人们的生活生产带来巨大利益的同时，也给人们带来了意想不到的危险和损失。因此提高高聚物材料的阻燃性已成为急待解决的问题。此外，对建筑、钢结构、电缆等防火处理也与阻燃有关。1.1阻燃的必要性近年来火灾频发，特大火灾时有发生，2006年全国火灾直接经济损失达6.9 亿，其中大量采用可燃材料进行装修，是导致恶性火灾事故的原因之一。而人们日常生活中接触到的许多性能很好的材料却往往在燃烧的时候产生大量的浓烟或者是大量有毒气体，造成许多人不是被烧伤，而是窒息、中毒死亡。含溴材料具有很好的阻燃性，是目前使用最多的阻燃材料。近年发现在燃烧含溴材料时候会产生有毒物质二噁英等物质，深入研究证明在510~630℃燃烧时，含溴材料产生溴化二苯并二噁英、多溴二苯并呋喃等物质。它们可以在卤素配位位置上分解产生出数种强毒性化合物，这些化合物损伤皮肤和内脏，并且促使人体畸形和致癌作用，此事已引起联合国世界卫生组织（WHO）和许多国家环保部门的重视，多次要求禁止在家用电器、汽车产品上使用含溴材料。恶性火灾的不断发生，引起人们的极大关注。通过深入调查分析，人们逐渐认识到材料仅仅具有阻燃性还是远远不能达到防止火灾的目的，从而对材料提出了更高的要求。材料首先要具有防火性，具有难燃性也要具有少烟、低毒、低热释放率等性能。以往的阻燃体系重视了阻燃性能的研究，却忽略了上述其它性能的研究，理想的材料应该同时兼顾以上各种防火性能的要求。世界各国相继制定了有关材料阻燃的法规，1998年美国国家专利局对下列五种阻燃和非阻燃材料进行大规模火的对比实验：聚苯乙烯电视机外壳、PPO/HIPS电子计算机外壳、聚氨酯装饰椅子、具有PE绝缘和橡胶外壳的电缆以及聚酯/玻璃纤维压层的电路板。由它们构成两个住宅，住宅间有走廊相通。大规模火试验测试了住宅内居民不能忍受时间（逃生时间），产烟量及毒性。试验结果如下：（1）对住宅内居民的平均逃生时间，阻燃材料比非阻燃材料大15倍。未经阻燃处理的家具扶手仅能够提供2min的安全撤离时间，而经过阻燃处理的家具扶手能提供22min的安全撤离时间（2）从材料在火中消耗量计算，阻燃材料比非阻燃材料少一半。（3）从火灾中释放热量计，阻燃材料为非阻燃材料的1/4。（4）从着火住宅中产生毒性气体总量（以CO当量计）看，阻燃材料是非阻燃材料的1/3。（5）从着火试验中室内产生烟量看，阻燃材料和非阻燃材料大致相同。而且阻燃材料并不生成极其有毒的或不寻常的燃烧产物。另外，关于材料燃烧时生成的烟星及各种气态产物的种类和含量，小型试验与大型试验在很多情况下都得到了近似的结果。试验结果的确证明，只要制备阻燃材料的配方和工艺合理，阻燃材料的火灾安全性在很多方面都比未阻燃的同类材料要高，前者燃烧时烟和有毒气体的生成量也比后者低[1]。阻燃化已经是高分子材料改性的重要内容之一。对高分子材料的阻燃烧性提出了越来越高的要求，甚至在一些领域成为高分子材料所必须具备的性能，不但要求阻燃效率高、低毒或者无毒、抑烟，而且还要求环境友好、循环使用性能好。人们从最初只考虑赋予可燃材料以优异的阻燃性能，到意识到阻燃材料也应当具有较好的其它性能，比如外观、物化性能等，再到注重解决阻燃材料加工、使用以及废弃后对生态环境和人类健康的不良影响。近20年来，在欧洲及美国，对电子—电气设备(主要是电视机及计算机)用材料，进行了一系列的火灾安全件试验，所得结果都证明，采用适当级别的阻燃材料制造电子—电气设备，可大大提高火灾安全性水平。下面综述了这力面的部分试验情况。1998年，欧洲化学工业协会的阻燃协会发表了一个关于电视机(TV)和个人计算机(PC)监视器服燃性能的研究报告，他们在德国测定了在欧洲市场销售的TV和PC监视器的阻燃性能。首先是根据UL标准的垂直和水平燃烧试验，测定了电视及电脑监视器、后板和外壳用塑料的阻燃剂及材料的阻燃级别，随后将后板、TV和PC监视器用强度逐渐增大的引火源及大火源引燃。结果表明，对不含阻燃剂的塑料，即使强度最低的引火源也易于将其引燃，而含阻燃剂的塑料则即使强度最大的引火源也不能将其引燃（美国及日本生产的TV及PC监视器均以阻燃塑料制造)。20世纪70年代早期，美国也进行过类似上述德同进行的试验；当时美国有1200万台电视机、每年由于TV引起的火灾约有20000起，威胁生命的火灾约800 起。那时，美国消费品安全协会(CPSC)曾经称电视机是一个难以捉摸的危险