阻燃理論（簡體書）

阻燃理論是阻燃科學的重要組成部分，也是其核心和難點，近年來正快速發展和深化，但目前遠未成熟。《阻燃理論》是作者（李建軍、歐育湘）結合多年的實踐經驗，根據十餘年來作者發表的及國內外有代表性論著中的阻燃機理部分編著而成。全書共8章，第1章為高聚物燃燒的基本理論，第2～6章分別論述了鹵系、磷系、膨脹系、其他系（主要是無機系）及高聚物納米複合材料的阻燃機理，第7章為抑煙機理，第8章匯總了14種測定高聚物性能的技術手段，且與阻燃實例相結合。全書反映了近年國內外阻燃理論方面的進展及概貌。《阻燃理論》可供大專院校高聚物阻燃相關專業的師生及科研、生產單位的研發人員使用。

《阻燃理論》阻燃理論是阻燃科學的重要組成部分，也是其核心和難點，近年來正快速發展和深化，但目前遠未成熟。可供大專院校高聚物阻燃相關專業的師生及科研、生產單位的研發人員使用。

前言
第1章高聚物的燃燒
1.1熱分解
1.1.1概述
1.1.2熱分解溫度及熱分解速率
1.1.3熱分解模式
1.1.4熱分解的複雜性
1.1.5熱分解模型
1.1.6熱分解產物
1.2點燃
1.2.1點燃條件
1.2.2引燃及自燃
1.2.3引燃性
1.2.4影響引燃性的因素
1.2.5引燃模型
1.3燃燒傳播及燃燒發展
1.3.1概述
1.3.2燃燒傳播方向
1.3.3燃燒傳播的熱量轉換模型
1.3.4影響燃燒傳播的因素
1.3.5材料的燃燒傳播係數
1.3.6燃燒傳播模型
1.4充分及穩定燃燒
1.4.1概述
1.4.2燃燒要點
1.4.3陰燃
1.4.4閃燃
1.4.5燃燒模型
1.5燃燒衰減
1.6燃燒時的生煙性
1.7燃燒時生成的有毒產物
1.8燃燒時生成的腐蝕性產物
1.9阻燃模式
參考文獻
第2章鹵系阻燃劑的阻燃機理
2.1單一鹵系阻燃劑的阻燃機理
2.1.1氣相阻燃機理
2.1.2氣相阻燃機理的發展
2.1.3凝聚相阻燃機理
2.2鹵／銻協效系統阻燃機理
2.2.1概述
2.2.2X／Sb協同系統氣相阻燃的化學機理
2.2.3X／M協同系統的凝聚相阻燃機理
2.3鹵／銻系統中適宜的Sb／X
2.3.1氧指數與Sb／X的關係
2.3.2引燃時間與Sb／X的關係
2.3.3釋熱速率與溴阻燃劑化學結構的關係
2.4鹵系阻燃劑與納米複合材料的協同
2.4.1與PP納米複合材料的協同
2.4.2與ABS納米複合材料的協同
2.4.3與PBT納米複合材料的協同
2.4.4納米複合材料與鹵系阻燃劑複配的反應機理
參考文獻
第3章有機磷系阻燃劑的阻燃機理
3.1凝聚相阻燃模式
3.1.1成炭作用模式
3.1.2塗層作用模式
3.1.3凝聚相抑制自由基作用模式
3.1.4基於填料表面效應的凝聚相作用模式
3.2氣相阻燃模式
3.2.1化學作用模式
3.2.2物理作用模式
3.3影響磷阻燃劑效率的高聚物結構參數
3.4磷阻燃劑與其他阻燃劑的相互作用
3.4.1磷一氮協同
3.4.2磷一鹵協同
3.4.3磷系阻燃系統與無機填料問的相互作用
3.4.4磷阻燃劑間的相互作用
3.5芳香族磷酸酯阻燃PC／ABS的機理
3.5.1PC的熱分解機理
3.5.2阻燃PC／ABS的機理
參考文獻
第4章膨脹型阻燃劑的阻燃機理
4.1IFR的組成
4.1.1IFR的三組分
4.1.2IFR三組分應滿足的條件
4.1.3典型的IFR
4.1I4單體IFR
4.1.5IFR中三源的比例
4.1.6無機IFR
4.2IFR組分的熱分解
4.2.1APP的熱分解
4.2.2APP／PER的熱分解
4.2.3季戊四醇二磷酸酯的熱分解
4.2.4IFR多組分間及其與高聚物的反應
4.3IFR的膨脹成炭
4.3.1成炭過程及化學反應
4.3.2PEDP的成炭化學反應
4.3.3炭層組成及性能
4.3.4炭化時物料的動力學黏度
4.3.5IFR的HRR曲線及TGA曲線（成炭量）
4.3.6炭層結構
4.3.7炭層的阻燃作用
4.4IFR的協效劑
4.4.1概述
4.4.2分子篩
4.4.3納米填料
4.5IFR的改進
4.5.1高聚物成炭劑
4.5.2納米填料作為IFR組分
4.5.3IFR的微膠曩化
4.6膨脹阻燃機理的深化
參考文獻
第5章其他阻燃劑的阻燃機理
5.1金屬氫氧化物的阻燃機理
5.2填料的阻燃機理
5.3硼酸鹽的阻燃機理
5.4紅磷的阻燃機理
5.5聚矽氧烷的阻燃機理
5.5.1矽化合物阻燃PC的特點
5.5.2矽化合物阻燃PC的機理
5.6含硫化合物阻燃PC的機理
5.7氮化合物的阻燃機理
5.8無機阻燃劑的表面性質及表面狀況對阻燃效率的影響
5.8.1表面性質
5.8.2表面狀況對阻燃效率的影響
5.9添加劑在聚合物中的溶解性及遷移性
5.9.1溶解性
5.9.2擴散遷移
5.9.3添加劑的損失
參考文獻
第6章聚合物／無機物納米複合材料的阻燃機理
6.1導言
6.2聚合物／蒙脫土（層狀矽酸鹽）納米複合材料的阻燃機理
6.2.1PMN的成炭性及炭層結構
6.2.2基於化學反應的成炭機理
6.2.3PMN中：MMT的遷移富集機理
6.2.4MMT改性用季銨鹽的影響
6.3PP／MMT納米複合材料的成炭性
6.4PS／MMT納米複合材料的成炭性
6.5PU／MMT納米複合材料的熱穩定性及阻燃性
6.5.1熱穩定性
6.5.2阻燃性
6.6聚合物／碳納米管納米複合材料
6.6.1碳納米管及其特點
6.6.2聚合物／MwCNT納米複合材料的熱穩定性
6.6.3聚合物／MwcNT納米複合材料的阻燃性
6.6.4聚合物／MWCNT納米複合材料的成炭性及炭層結構
6.7聚合物／層狀雙羥基化合物納米複合材料
6.7.11DH的特徵
6.7.2EP／1DH的熱分解
6.7.3EP／1DH的阻燃性
參考文獻
第7章抑煙機理
7.1高聚物分子結構與成煙性的關係
7.2鉬化合物的抑煙機理
7.3鐵化合物的抑煙機理
7.4還原偶聯抑煙機理
7.5鎂一鋅複合物的抑煙機理
7.6其他抑煙劑的抑煙機理
參考文獻
第8章研究阻燃機理的技術手段
8.1錐形量熱法
8.1.1原理及可測定參數
8.1.2操作
8.1.3特點
8.2輻射氣化裝置
8.3激光裂解裝置
8.4差熱分析及差示掃描量熱法
8.4.1基本原理
8.4.2操作
8.4.3應用
8.5熱重分析
8.6動態熱力學分析
8.7電子顯微鏡法
8.7.1透射電鏡
8.7.2掃描電鏡
8.7.3在高聚物研究中的應用
8.8大角X射線衍射法
8.8.1原理及設各構造
8.8.2在阻燃機理研究中的作用
8.9X射線光電子能譜
8.9.1一般原理及設備構造
8.9.2在阻燃機理研究中的應用
8.10紅外光譜及激光拉曼光譜
8.10.1紅外光譜
8.10.2激光拉曼光譜
8.11核磁共振光譜
8.11.1核磁共振儀
8.11.2質子核磁譜
8.11.3碳-13核磁譜
8.11.4測定核磁圖譜的操作
8.11.5固體核磁
8.12質譜
8.13色譜
8.13.1原理
8.13.2薄層色譜
8.13.3高效液相色譜
8.13.4普通氣相色譜
8.13.5其他氣相色譜
8.13.6凝膠滲透色譜
8.14測定炭層膨脹度及炭層強度的方法
8.14.1膨脹度
8.14.2強度
參考文獻
附錄
附錄一常見高聚物的中英文名稱及縮寫
附錄二與阻燃及防火有關的重要名詞（中英文）

例如，EVA－24／APP／PA6－納米（為PA6及納米陶土的雜化體）與EVA－24／APP／PA6相比，當APP／PA6總用量為40%，且APP／PA6的質量比為3時，前者的斷裂應力及斷裂伸長率均高于后者。還有，前者的LOI為37%，而后者為32%。另外，為了通過UL94V－O阻燃級，前者所含APP可為10%～34%，而后者應達13.5%～34%。關于PHRR，前者為240kW／㎡，后者為320kW／㎡。而且，前者形成的炭層比后者的脆性較低。文獻（26）還比較了EVA－24／APP／PA－納米及EVA－24／APP／PA6兩者分別在N2中（輻射氣化裝置）與空氣中（錐形量熱儀）的質量損失曲線，這四條曲線中，除了EVA－24／APP／PA6在空氣中的曲線有較大不同之外，其余三條曲線都彼此相近。這說明氧對EVA－24／APP／PA6的熱分解有較大的影響。而對EVA－24／APP／PA－納米，因為納米陶土可作為氧擴散的屏障，降低或避免氧對材料熱分解的影響，所以這種材料在N2中的質量損失曲線與在空氣中的近似。另外，納米陶土也有助于形成磷／碳結構及更黏實的炭層，延緩了傳質、傳熱速率。再有，納米陶土能與APP反應，形成鋁磷酸鹽，后者能使炭層中的磷／碳結構熱穩定化，使其耐熱溫度達310℃。在更高溫度下，由于鋁磷酸鹽被破壞，前述磷／碳結構也發生熱降解，形成含正磷酸或多磷酸的無定形陶瓷狀氧化鋁，這也能作為保護屏障。對于不含納米陶土的EVA－24／APP／PA6系統，則在膨脹炭層中未檢測到磷／碳結構，而只含正磷酸物系。
曾在EVA－19及PA6中均加入有機陶土，制得EVA－納米及PA6－納米，然后再制得EA－納米／APP／PA6及EA－納米／APP／PA6－納米，當IFR總用量為40%時，兩者的LOI均達33%～34%及通過UL94V－0級，而配方相同的EVA／APP／PA6及EVA／APP／PA6納米兩者的LOI是29%～34%（也通過UL94V－0級）。另外，EVA／APP／PA6系統的HRR曲線上有兩個放熱峰，第一個相應于膨脹炭層的形成，第二個相應于膨脹炭層的分解。只要系統中含有納米陶土，均可使第一個峰進一步降低，但只有當系統中含EVA－納米時，第二個峰才可降低。這說明，EVA－納米有利于形成更密實的炭層。
關于阻燃聚合物納米材料，詳情可見第5章。
4.5.3 IFR的微膠囊化
這里所指的IFR的微膠囊化，系用高聚物成炭劑（如TPU）薄膜包覆酸源（如APP），這樣可降低APP的水溶性及延緩其在基材中的遷移及滲出。
微膠囊化可采用兩種工藝，一種是界面縮聚，另一種是溶劑蒸發。前者可用于平均粒徑為0.7μm的物料（采用此法微膠囊化的物料的粒徑通常小于5μm）。