三元乙丙橡膠（EPDM）是乙烯、丙烯和非共軛二烯的共聚物，EPDM分子主鏈為飽和結(jié)構(gòu)，僅分子側(cè)鏈有少量不飽和基團(tuán)，分子結(jié)構(gòu)使EPDM具有優(yōu)異的耐老化、耐臭氧、耐腐蝕、電絕緣等性廣泛應(yīng)用建筑、汽車(chē)配件 、電纜電線等領(lǐng)域。

但EPDM屬于碳?xì)洳牧希踔笖?shù)僅為19左右，非常容易燃燒，且燃燒時(shí)生煙量較大，這些都限制了其應(yīng)用。為了解決其易燃的問(wèn)題，需在EPDM中添加阻燃劑。傳統(tǒng)的阻燃方法是在EPDM中添加阻燃效率較高的鹵/銻阻燃體系，這類(lèi)阻燃劑添加量小，對(duì)材料的力學(xué)性能和加工性能影響較小，但在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧以及有毒、有腐蝕性的鹵化氫氣體，造成二次污染，很多頒布了關(guān)于限制使用鹵素阻燃劑的法規(guī)。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)EPDM阻燃的研究方向由傳統(tǒng)的鹵素阻燃劑向無(wú)鹵、環(huán)保的阻燃劑轉(zhuǎn)變。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于EPDM無(wú)鹵阻燃的研究現(xiàn)狀進(jìn)行部分總結(jié)與分析，同時(shí)展望一下EPDM無(wú)鹵阻燃研究的發(fā)展方向。

無(wú)機(jī)金屬化合物阻燃劑

常用的無(wú)機(jī)金屬化合物阻燃劑有鋁酸鈣、碳酸鈣、硼酸鋅、Al(OH)3 、Mg(OH) 2 等，其中，Al(OH) 3 阻燃劑占無(wú)機(jī)金屬化合物阻燃劑用量的 80% 以上，其具有穩(wěn)定性能好、不揮發(fā)、腐蝕性小且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。Al(OH)3 的阻燃機(jī)理為：Al(OH) 3 可作為填充劑降低可燃性高分子材料的濃度，在高溫時(shí)受熱分解脫水，脫水形成的水蒸氣可稀釋氧氣和可燃性氣體的濃度，并帶走一部分熱量，抑制橡膠溫度的升高；同時(shí)， Al(OH)3 脫水后在橡膠表面生成的金屬氧化物覆蓋物，可阻止橡膠繼續(xù)燃燒，起到阻燃的作用。

但是這類(lèi)阻燃劑存在阻燃效率低、與橡膠的相容性差等缺點(diǎn)，需要在較高的添加量時(shí)才能獲得適中的阻燃性能，而添加量過(guò)大必將會(huì)影響基材的力學(xué)性能和加工性能。通常用于改善無(wú)機(jī)氫氧化物阻燃性能的方法有：采用表面改性處理，使用粒徑較小的微米級(jí)或納米級(jí)的氫氧化物，與其他阻燃劑協(xié)同復(fù)配利用高填充氫氧化鋁制備無(wú)鹵阻燃三元乙丙橡膠。

研究發(fā)現(xiàn)：填充160份氫氧化鋁時(shí)，三元乙丙橡膠的拉伸強(qiáng)度為 5.3 MPa；用乙烯基三乙氧基硅烷對(duì)氫氧化鋁進(jìn)行表面改性后，三元乙丙橡膠的拉伸強(qiáng)度增至 5.9 MPa，氧指數(shù)由 30降為 29；而對(duì)氫氧化鋁進(jìn)行機(jī)械粉碎使其粒徑變小后，三元乙丙橡膠的拉伸強(qiáng)度由 7.9 MPa增至 9.1 MPa，氧指數(shù)由26.5增至 29.0；將氫氧化鋁與其他阻燃劑如氫氧化鎂、三氧化二銻、硼酸鋅等并用，發(fā)現(xiàn)單用氫氧化鋁高填充三元乙丙橡膠的氧指數(shù)高。

李波等人通過(guò)采用錐形量熱儀測(cè)定 EPDM 燃燒過(guò)程中熱釋放速率等燃燒特性，并分析燃燒產(chǎn)物形貌的方法，研究了不同用量的氫氧化鋁及氫氧化鎂對(duì)EPDM阻燃特性的影響。結(jié)果表明：高填充氫氧化物的EPDM適用于制備低煙無(wú)鹵阻燃橡膠；阻燃協(xié)效劑紅磷和硼酸鋅可有效地促進(jìn)成炭，提升材料的阻燃性能，但增大了材料燃燒時(shí)的總發(fā)煙量；添加適量的炭黑有助于提升橡膠的阻燃性能，但填充石蠟油不利于阻燃，且助燃現(xiàn)象較突出。

硅系阻燃劑

硅系阻燃劑按結(jié)構(gòu)可分為無(wú)機(jī)硅類(lèi)阻燃劑和有機(jī)硅類(lèi)阻燃劑。無(wú)機(jī)硅類(lèi)阻燃劑主要是通過(guò)燃燒時(shí)在基材表面形成SiO2覆蓋層，起到隔熱和屏蔽的作用，但其阻燃效率不高，一般不單獨(dú)使用。有機(jī)硅類(lèi)阻燃劑是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一種環(huán)境友好型無(wú)鹵阻燃劑，主要有硅油、硅樹(shù)脂、硅橡膠、有機(jī)硅烷醇酰胺和籠型倍半硅氧烷等，具有高效、低煙、防滴落和等優(yōu)點(diǎn)。籠型倍半硅氧烷是一種新型的有機(jī) －無(wú)機(jī)雜化材料，其內(nèi)部是由 Si, O 組成的無(wú)機(jī)骨架，外部被有機(jī)取代基覆蓋，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能、阻燃性能和介電性能，因此具有良好的應(yīng)用前景。

高均馳等人利用自行合成的籠型八苯基倍半硅氧烷（OPS）與EPDM、硫化劑等制得復(fù)合材料，并測(cè)定了該復(fù)合材料的力學(xué)性能、氧指數(shù)、UL－94 阻燃性能和熱穩(wěn)定性能。結(jié)果表明：加入 20 份 OPS，可使EPDM的拉伸強(qiáng)度增加一倍，初始熱分解溫度提高19℃，氧指數(shù)提高18.5%，熱釋放速率降低18.3%。

A. Vannier 等人采用八甲基低聚倍半硅氧烷（OMPOSS）和 ExolitOP950（磷酸酯化合物）作為阻燃劑，并與回收PET復(fù)配，探討其協(xié)效阻燃作用。OP950和OMPOSS的加入能促進(jìn)燃燒過(guò)程中炭層的形成，且能有效抑制熔體滴落，當(dāng)OP950與OMPOSS 質(zhì)量比為9:1時(shí)，復(fù)合體系的氧指數(shù)高，熱釋放速率降至低，燃燒后膨脹炭層均勻致密，協(xié)同作用較明顯。

膨脹型阻燃劑

膨脹型阻燃劑是目前制備無(wú)鹵環(huán)保阻燃橡膠的一種重要材料。膨脹型阻燃劑是以碳、氮、磷元素為核心成分的復(fù)合阻燃劑，通常由碳源（成炭劑） 、酸源（脫水劑）和氣源（膨脹劑） 3 部分組成。膨脹型阻燃劑主要有聚磷酸銨、三聚氰胺、四醇等。添加了膨脹型阻燃劑的橡膠在燃燒時(shí)會(huì)在表面形成一種均勻的炭質(zhì)泡沫層，此炭層可起到隔熱、隔氧，抑煙的作用，能較好地阻止燃燒。膨脹型阻燃劑具有阻燃效果較好、低煙、低毒、無(wú)腐蝕氣體、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于聚合物的阻燃。

李波等人采用復(fù)合型膨脹阻燃劑NP430制備了阻燃 EPDM 材料。結(jié)果表明，膨脹型阻燃劑 NP430對(duì) EPDM 有較好的阻燃效果，且酸源乙烯－醋酸乙烯共聚物（ EVA ）和碳源高苯乙烯（HS）樹(shù)脂并用，其協(xié)同阻燃效果好；當(dāng)EPDM/EVA/HS 并用比為 80 ∶ 8.6 ∶ 11.4、阻燃劑 NP430用量為 90份時(shí)，其極限氧指數(shù)可達(dá) 47.6。然而，填充炭黑、白炭黑、碳酸鈣、可膨脹石墨等無(wú)機(jī)填料，則會(huì)導(dǎo)致燃燒氣體的逸出，嚴(yán)重不利于膨脹過(guò)程，將導(dǎo)致膨脹型阻燃劑不能發(fā)揮作用。

杜隆超等人通過(guò)合成新型膨脹阻燃劑PDP，將3種膨脹活性組分集于一個(gè)有機(jī)分子中，制備阻燃EPDM 材料。結(jié)果表明，當(dāng)PDP的添加量為60份時(shí)，EPDM的極限氧指數(shù)達(dá)30，UL－94測(cè)試結(jié)果為FV－0級(jí)。力學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示，增加PDP的含量，能提高EPDM的阻燃性能，但會(huì)損害其力學(xué)性能。

磷系阻燃劑

磷系阻燃劑可分為無(wú)機(jī)磷系阻燃劑和有機(jī)磷系阻燃劑兩大類(lèi)。

無(wú)機(jī)磷系阻燃劑主要有紅磷、磷酸銨鹽和聚磷酸銨等，具有穩(wěn)定性能好、不揮發(fā)、無(wú)鹵、等優(yōu)點(diǎn)，但也存在阻燃效率不高、易吸潮等缺點(diǎn)，紅磷還存在著色問(wèn)題，會(huì)影響制品的顏色。

劉斌等人以紅磷為阻燃劑制備了三元乙丙橡膠。結(jié)果表明：當(dāng)紅磷的添加量為 9份時(shí)，三元乙丙橡膠的氧指數(shù)達(dá)到飽和；紅磷與 Mg(OH)2 在三元乙丙橡膠中起到了加和阻燃的效果， SiO2 對(duì)紅磷在三元乙丙橡膠中的阻燃效果有抑制作用。有機(jī)磷系阻燃劑包括磷酸酯、亞磷酸酯、膦酸酯、有機(jī)磷鹽、氧化磷、烷基次磷酸、磷雜環(huán)化合物及聚合物磷（膦）酸酯等。

有機(jī)磷系阻燃劑主要通過(guò)凝聚相阻燃機(jī)理發(fā)揮阻燃作用。當(dāng)燃燒發(fā)生時(shí)，有機(jī)磷系阻燃劑會(huì)在高溫下分解生成磷酸和不可燃?xì)怏w，磷酸在高溫下分解成偏磷酸，偏磷酸可聚合成聚偏磷酸。其中，偏磷酸是一種黏性物質(zhì)，可形成一層磷酸 －偏磷酸 －聚偏磷酸膜，該膜的沸點(diǎn)高達(dá)300 ℃。此膜覆蓋在橡膠表面，可起到隔絕空氣、阻止自由基逸出的效果；聚偏磷酸為強(qiáng)酸，可使聚合物脫水炭化，在橡膠表面形成炭層，進(jìn)一步隔絕空氣，提高阻燃效果。與鹵素阻燃劑相比，磷系阻燃劑在賦予材料良好阻燃性能的同時(shí)，還具有生煙量少、不易形成有毒氣體和腐蝕性氣體等優(yōu)勢(shì)，且不會(huì)影響基材的力學(xué)性能與加工性能。有機(jī)磷系阻燃劑被認(rèn)為是有可能代替鹵素阻燃劑的品種之一。

目前，磷系阻燃劑應(yīng)用于聚合物阻燃的報(bào)道較多，但是應(yīng)用于阻燃橡膠材料的報(bào)道還較少見(jiàn)到，其主要用作協(xié)效阻燃劑，其中常用的是磷 －氮協(xié)效阻燃劑。

磷－氮協(xié)效阻燃體系

磷－氮協(xié)效阻燃體系具有磷系阻燃劑和氮系阻燃劑的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)在磷系阻燃劑中加入氮元素，能夠起到提高熱穩(wěn)定性能、降低生煙量等效果，同時(shí)能夠減少阻燃劑的用量。由于磷氮阻燃元素間的協(xié)同和增效作用，磷 －氮協(xié)效阻燃體系成為近年來(lái)無(wú)鹵阻燃材料研究的熱點(diǎn)，被認(rèn)為是今后無(wú)鹵阻燃發(fā)展的方向之一。

程憲濤等人利用三聚氰胺氰尿酸鹽和二乙基次磷酸鋁為復(fù)配阻燃劑，以次磷酸鋁為協(xié)效劑，制備了無(wú)鹵阻燃三元乙丙橡膠材料。研究表明，當(dāng)三聚氰胺氰尿酸鹽的用量為 76 份，二乙基次磷酸鋁的用量為14份，次磷酸鋁的用量為10份時(shí)，EPDM垂直燃燒級(jí)別達(dá)FV－0級(jí)，氧指數(shù)為30，且EPDM有良好的加工性能和力學(xué)性能。

李明猛等人制備了磷氮阻燃劑三聚氰胺聚磷酸鹽，用于阻燃玻纖增強(qiáng)尼龍6，在阻燃體系中引入成炭催化劑雜多酸（HPA）和阻燃改性劑CR。結(jié)果表明，在阻燃體系中添加 2%的雜多酸和 2%的 CR時(shí)，玻纖增強(qiáng)尼龍 6可達(dá)到 UL－941.6 mm V－0 級(jí)的阻燃性能，并具有良好的力學(xué)性能。

研究展望

三元乙丙橡膠是一種重要的合成橡膠，其用量?jī)H次于丁苯橡膠與順丁橡膠，成為世界第三大合成橡膠。同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，新型無(wú)鹵、環(huán)保、高效阻燃劑將逐漸取代傳統(tǒng)的鹵素阻燃劑。

無(wú)鹵阻燃三元乙丙

三元乙丙橡膠（EPDM）是乙烯、丙烯和非共軛二烯的共聚物，EPDM分子主鏈為飽和結(jié)構(gòu)，僅分子側(cè)鏈有少量不飽和基團(tuán)，分子結(jié)構(gòu)使EPDM具有優(yōu)異的耐老化、耐臭氧、耐腐蝕、電絕緣等性廣泛應(yīng)用建筑、汽車(chē)配件 、電纜電線等領(lǐng)域。

但EPDM屬于碳?xì)洳牧希踔笖?shù)僅為19左右，非常容易燃燒，且燃燒時(shí)生煙量較大，這些都限制了其應(yīng)用。為了解決其易燃的問(wèn)題，需在EPDM中添加阻燃劑。傳統(tǒng)的阻燃方法是在EPDM中添加阻燃效率較高的鹵/銻阻燃體系，這類(lèi)阻燃劑添加量小，對(duì)材料的力學(xué)性能和加工性能影響較小，但在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧以及有毒、有腐蝕性的鹵化氫氣體，造成二次污染，很多頒布了關(guān)于限制使用鹵素阻燃劑的法規(guī)。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)EPDM阻燃的研究方向由傳統(tǒng)的鹵素阻燃劑向無(wú)鹵、環(huán)保的阻燃劑轉(zhuǎn)變。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于EPDM無(wú)鹵阻燃的研究現(xiàn)狀進(jìn)行部分總結(jié)與分析，同時(shí)展望一下EPDM無(wú)鹵阻燃研究的發(fā)展方向。

無(wú)機(jī)金屬化合物阻燃劑

常用的無(wú)機(jī)金屬化合物阻燃劑有鋁酸鈣、碳酸鈣、硼酸鋅、Al(OH)3 、Mg(OH) 2 等，其中，Al(OH) 3 阻燃劑占無(wú)機(jī)金屬化合物阻燃劑用量的 80% 以上，其具有穩(wěn)定性能好、不揮發(fā)、腐蝕性小且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。Al(OH)3 的阻燃機(jī)理為：Al(OH) 3 可作為填充劑降低可燃性高分子材料的濃度，在高溫時(shí)受熱分解脫水，脫水形成的水蒸氣可稀釋氧氣和可燃性氣體的濃度，并帶走一部分熱量，抑制橡膠溫度的升高；同時(shí)， Al(OH)3 脫水后在橡膠表面生成的金屬氧化物覆蓋物，可阻止橡膠繼續(xù)燃燒，起到阻燃的作用。

但是這類(lèi)阻燃劑存在阻燃效率低、與橡膠的相容性差等缺點(diǎn)，需要在較高的添加量時(shí)才能獲得適中的阻燃性能，而添加量過(guò)大必將會(huì)影響基材的力學(xué)性能和加工性能。通常用于改善無(wú)機(jī)氫氧化物阻燃性能的方法有：采用表面改性處理，使用粒徑較小的微米級(jí)或納米級(jí)的氫氧化物，與其他阻燃劑協(xié)同復(fù)配利用高填充氫氧化鋁制備無(wú)鹵阻燃三元乙丙橡膠。

研究發(fā)現(xiàn)：填充160份氫氧化鋁時(shí)，三元乙丙橡膠的拉伸強(qiáng)度為 5.3 MPa；用乙烯基三乙氧基硅烷對(duì)氫氧化鋁進(jìn)行表面改性后，三元乙丙橡膠的拉伸強(qiáng)度增至 5.9 MPa，氧指數(shù)由 30降為 29；而對(duì)氫氧化鋁進(jìn)行機(jī)械粉碎使其粒徑變小后，三元乙丙橡膠的拉伸強(qiáng)度由 7.9 MPa增至 9.1 MPa，氧指數(shù)由26.5增至 29.0；將氫氧化鋁與其他阻燃劑如氫氧化鎂、三氧化二銻、硼酸鋅等并用，發(fā)現(xiàn)單用氫氧化鋁高填充三元乙丙橡膠的氧指數(shù)高。

李波等人通過(guò)采用錐形量熱儀測(cè)定 EPDM 燃燒過(guò)程中熱釋放速率等燃燒特性，并分析燃燒產(chǎn)物形貌的方法，研究了不同用量的氫氧化鋁及氫氧化鎂對(duì)EPDM阻燃特性的影響。結(jié)果表明：高填充氫氧化物的EPDM適用于制備低煙無(wú)鹵阻燃橡膠；阻燃協(xié)效劑紅磷和硼酸鋅可有效地促進(jìn)成炭，提升材料的阻燃性能，但增大了材料燃燒時(shí)的總發(fā)煙量；添加適量的炭黑有助于提升橡膠的阻燃性能，但填充石蠟油不利于阻燃，且助燃現(xiàn)象較突出。

硅系阻燃劑

硅系阻燃劑按結(jié)構(gòu)可分為無(wú)機(jī)硅類(lèi)阻燃劑和有機(jī)硅類(lèi)阻燃劑。無(wú)機(jī)硅類(lèi)阻燃劑主要是通過(guò)燃燒時(shí)在基材表面形成SiO2覆蓋層，起到隔熱和屏蔽的作用，但其阻燃效率不高，一般不單獨(dú)使用。有機(jī)硅類(lèi)阻燃劑是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一種環(huán)境友好型無(wú)鹵阻燃劑，主要有硅油、硅樹(shù)脂、硅橡膠、有機(jī)硅烷醇酰胺和籠型倍半硅氧烷等，具有高效、低煙、防滴落和等優(yōu)點(diǎn)。籠型倍半硅氧烷是一種新型的有機(jī) －無(wú)機(jī)雜化材料，其內(nèi)部是由 Si, O 組成的無(wú)機(jī)骨架，外部被有機(jī)取代基覆蓋，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能、阻燃性能和介電性能，因此具有良好的應(yīng)用前景。

高均馳等人利用自行合成的籠型八苯基倍半硅氧烷（OPS）與EPDM、硫化劑等制得復(fù)合材料，并測(cè)定了該復(fù)合材料的力學(xué)性能、氧指數(shù)、UL－94 阻燃性能和熱穩(wěn)定性能。結(jié)果表明：加入 20 份 OPS，可使EPDM的拉伸強(qiáng)度增加一倍，初始熱分解溫度提高19℃，氧指數(shù)提高18.5%，熱釋放速率降低18.3%。

A. Vannier 等人采用八甲基低聚倍半硅氧烷（OMPOSS）和 ExolitOP950（磷酸酯化合物）作為阻燃劑，并與回收PET復(fù)配，探討其協(xié)效阻燃作用。OP950和OMPOSS的加入能促進(jìn)燃燒過(guò)程中炭層的形成，且能有效抑制熔體滴落，當(dāng)OP950與OMPOSS 質(zhì)量比為9:1時(shí)，復(fù)合體系的氧指數(shù)高，熱釋放速率降至低，燃燒后膨脹炭層均勻致密，協(xié)同作用較明顯。

膨脹型阻燃劑

膨脹型阻燃劑是目前制備無(wú)鹵環(huán)保阻燃橡膠的一種重要材料。膨脹型阻燃劑是以碳、氮、磷元素為核心成分的復(fù)合阻燃劑，通常由碳源（成炭劑） 、酸源（脫水劑）和氣源（膨脹劑） 3 部分組成。膨脹型阻燃劑主要有聚磷酸銨、三聚氰胺、四醇等。添加了膨脹型阻燃劑的橡膠在燃燒時(shí)會(huì)在表面形成一種均勻的炭質(zhì)泡沫層，此炭層可起到隔熱、隔氧，抑煙的作用，能較好地阻止燃燒。膨脹型阻燃劑具有阻燃效果較好、低煙、低毒、無(wú)腐蝕氣體、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于聚合物的阻燃。

李波等人采用復(fù)合型膨脹阻燃劑NP430制備了阻燃 EPDM 材料。結(jié)果表明，膨脹型阻燃劑 NP430對(duì) EPDM 有較好的阻燃效果，且酸源乙烯－醋酸乙烯共聚物（ EVA ）和碳源高苯乙烯（HS）樹(shù)脂并用，其協(xié)同阻燃效果好；當(dāng)EPDM/EVA/HS 并用比為 80 ∶ 8.6 ∶ 11.4、阻燃劑 NP430用量為 90份時(shí)，其極限氧指數(shù)可達(dá) 47.6。然而，填充炭黑、白炭黑、碳酸鈣、可膨脹石墨等無(wú)機(jī)填料，則會(huì)導(dǎo)致燃燒氣體的逸出，嚴(yán)重不利于膨脹過(guò)程，將導(dǎo)致膨脹型阻燃劑不能發(fā)揮作用。

杜隆超等人通過(guò)合成新型膨脹阻燃劑PDP，將3種膨脹活性組分集于一個(gè)有機(jī)分子中，制備阻燃EPDM 材料。結(jié)果表明，當(dāng)PDP的添加量為60份時(shí)，EPDM的極限氧指數(shù)達(dá)30，UL－94測(cè)試結(jié)果為FV－0級(jí)。力學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示，增加PDP的含量，能提高EPDM的阻燃性能，但會(huì)損害其力學(xué)性能。

磷系阻燃劑

磷系阻燃劑可分為無(wú)機(jī)磷系阻燃劑和有機(jī)磷系阻燃劑兩大類(lèi)。

無(wú)機(jī)磷系阻燃劑主要有紅磷、磷酸銨鹽和聚磷酸銨等，具有穩(wěn)定性能好、不揮發(fā)、無(wú)鹵、等優(yōu)點(diǎn)，但也存在阻燃效率不高、易吸潮等缺點(diǎn)，紅磷還存在著色問(wèn)題，會(huì)影響制品的顏色。

劉斌等人以紅磷為阻燃劑制備了三元乙丙橡膠。結(jié)果表明：當(dāng)紅磷的添加量為 9份時(shí)，三元乙丙橡膠的氧指數(shù)達(dá)到飽和；紅磷與 Mg(OH)2 在三元乙丙橡膠中起到了加和阻燃的效果， SiO2 對(duì)紅磷在三元乙丙橡膠中的阻燃效果有抑制作用。有機(jī)磷系阻燃劑包括磷酸酯、亞磷酸酯、膦酸酯、有機(jī)磷鹽、氧化磷、烷基次磷酸、磷雜環(huán)化合物及聚合物磷（膦）酸酯等。

有機(jī)磷系阻燃劑主要通過(guò)凝聚相阻燃機(jī)理發(fā)揮阻燃作用。當(dāng)燃燒發(fā)生時(shí)，有機(jī)磷系阻燃劑會(huì)在高溫下分解生成磷酸和不可燃?xì)怏w，磷酸在高溫下分解成偏磷酸，偏磷酸可聚合成聚偏磷酸。其中，偏磷酸是一種黏性物質(zhì)，可形成一層磷酸 －偏磷酸 －聚偏磷酸膜，該膜的沸點(diǎn)高達(dá)300 ℃。此膜覆蓋在橡膠表面，可起到隔絕空氣、阻止自由基逸出的效果；聚偏磷酸為強(qiáng)酸，可使聚合物脫水炭化，在橡膠表面形成炭層，進(jìn)一步隔絕空氣，提高阻燃效果。與鹵素阻燃劑相比，磷系阻燃劑在賦予材料良好阻燃性能的同時(shí)，還具有生煙量少、不易形成有毒氣體和腐蝕性氣體等優(yōu)勢(shì)，且不會(huì)影響基材的力學(xué)性能與加工性能。有機(jī)磷系阻燃劑被認(rèn)為是有可能代替鹵素阻燃劑的品種之一。

目前，磷系阻燃劑應(yīng)用于聚合物阻燃的報(bào)道較多，但是應(yīng)用于阻燃橡膠材料的報(bào)道還較少見(jiàn)到，其主要用作協(xié)效阻燃劑，其中常用的是磷 －氮協(xié)效阻燃劑。

磷－氮協(xié)效阻燃體系

磷－氮協(xié)效阻燃體系具有磷系阻燃劑和氮系阻燃劑的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)在磷系阻燃劑中加入氮元素，能夠起到提高熱穩(wěn)定性能、降低生煙量等效果，同時(shí)能夠減少阻燃劑的用量。由于磷氮阻燃元素間的協(xié)同和增效作用，磷 －氮協(xié)效阻燃體系成為近年來(lái)無(wú)鹵阻燃材料研究的熱點(diǎn)，被認(rèn)為是今后無(wú)鹵阻燃發(fā)展的方向之一。

程憲濤等人利用三聚氰胺氰尿酸鹽和二乙基次磷酸鋁為復(fù)配阻燃劑，以次磷酸鋁為協(xié)效劑，制備了無(wú)鹵阻燃三元乙丙橡膠材料。研究表明，當(dāng)三聚氰胺氰尿酸鹽的用量為 76 份，二乙基次磷酸鋁的用量為14份，次磷酸鋁的用量為10份時(shí)，EPDM垂直燃燒級(jí)別達(dá)FV－0級(jí)，氧指數(shù)為30，且EPDM有良好的加工性能和力學(xué)性能。

李明猛等人制備了磷氮阻燃劑三聚氰胺聚磷酸鹽，用于阻燃玻纖增強(qiáng)尼龍6，在阻燃體系中引入成炭催化劑雜多酸（HPA）和阻燃改性劑CR。結(jié)果表明，在阻燃體系中添加 2%的雜多酸和 2%的 CR時(shí)，玻纖增強(qiáng)尼龍 6可達(dá)到 UL－941.6 mm V－0 級(jí)的阻燃性能，并具有良好的力學(xué)性能。

研究展望

三元乙丙橡膠是一種重要的合成橡膠，其用量?jī)H次于丁苯橡膠與順丁橡膠，成為世界第三大合成橡膠。同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，新型無(wú)鹵、環(huán)保、高效阻燃劑將逐漸取代傳統(tǒng)的鹵素阻燃劑。

無(wú)鹵阻燃三元乙丙橡膠未來(lái)的研究方向主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：

1）開(kāi)發(fā)多功能化、高效的無(wú)鹵阻燃劑。當(dāng)前使用的阻燃劑普遍存在功能單一、阻燃效率低、與橡膠基體材料相容性不好等缺點(diǎn)。因此，開(kāi)發(fā)新型無(wú)鹵阻燃劑，綜合提高三元乙丙橡膠的阻燃性能、物理性能以及應(yīng)用適用性等，是今后無(wú)鹵阻燃三元乙丙橡膠的一個(gè)主要發(fā)展方向。

2）制備聚合物 / 納米復(fù)合材料阻燃劑。聚合物 /納米復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、氣密性、抗溶劑性、熱穩(wěn)定性和阻燃性，近年來(lái)受到人們的廣泛關(guān)注。聚合物 / 納米復(fù)合材料已顯示出作為阻燃材料的良好市場(chǎng)發(fā)展前景，特別是在降低材料釋熱性能及滿足環(huán)保要求上。目前，研究較多的納米層狀無(wú)機(jī)阻燃劑為層狀雙氫氧化物和層狀硅酸鹽，其中，聚合物 / 層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料應(yīng)用于聚合物已多有報(bào)道，但利用層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料制備無(wú)鹵阻燃橡膠的研究還較少見(jiàn)，這將是下一步研究的點(diǎn)。

3）開(kāi)發(fā)協(xié)效阻燃配方。制備新的阻燃劑往往存在較大的困難，使用常見(jiàn)的阻燃劑，利用不同阻燃劑之間的協(xié)同和增效作用，從而在不增加甚至減少阻燃劑用量的情況下提高材料的阻燃性能，這將是今后無(wú)鹵阻燃研究的重要方向之一。

山東秀誠(chéng)化工有限公司吳軍華18888347998

橡膠未來(lái)的研究方向主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：

1）開(kāi)發(fā)多功能化、高效的無(wú)鹵阻燃劑。當(dāng)前使用的阻燃劑普遍存在功能單一、阻燃效率低、與橡膠基體材料相容性不好等缺點(diǎn)。因此，開(kāi)發(fā)新型無(wú)鹵阻燃劑，綜合提高三元乙丙橡膠的阻燃性能、物理性能以及應(yīng)用適用性等，是今后無(wú)鹵阻燃三元乙丙橡膠的一個(gè)主要發(fā)展方向。

2）制備聚合物 / 納米復(fù)合材料阻燃劑。聚合物 /納米復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、氣密性、抗溶劑性、熱穩(wěn)定性和阻燃性，近年來(lái)受到人們的廣泛關(guān)注。聚合物 / 納米復(fù)合材料已顯示出作為阻燃材料的良好市場(chǎng)發(fā)展前景，特別是在降低材料釋熱性能及滿足環(huán)保要求上。目前，研究較多的納米層狀無(wú)機(jī)阻燃劑為層狀雙氫氧化物和層狀硅酸鹽，其中，聚合物 / 層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料應(yīng)用于聚合物已多有報(bào)道，但利用層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料制備無(wú)鹵阻燃橡膠的研究還較少見(jiàn)，這將是下一步研究的點(diǎn)。

3）開(kāi)發(fā)協(xié)效阻燃配方。制備新的阻燃劑往往存在較大的困難，使用常見(jiàn)的阻燃劑，利用不同阻燃劑之間的協(xié)同和增效作用，從而在不增加甚至減少阻燃劑用量的情況下提高材料的阻燃性能，這將是今后無(wú)鹵阻燃研究的重要方向之一。

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