目前，阻燃劑微膠囊化、阻燃劑超細化、阻燃劑表面改性這三種方法是目前研究最多的阻燃劑改性方法，能有效改善阻燃劑的相容性問題。

01阻燃劑微膠囊化

微膠囊技術(shù)是指用高分子材料包裹固體、氣體或者液體成為直徑1 um~5000 um 的殼芯結(jié)構(gòu)的微小膠囊。

微膠囊技術(shù)的特點在于微膠囊能在形態(tài)上把液體、氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w，賦予了芯物質(zhì)新物理特性;囊壁可以起到隔離、保護作用，讓容易相互反應(yīng)的物質(zhì)穩(wěn)定共存，同時可以屏蔽有色、味或毒性物質(zhì);芯物質(zhì)可根據(jù)需要控制釋放出來。

阻燃劑微膠囊制備原理

研究進展

國內(nèi)學(xué)者采用氫鍵自組裝效應(yīng)制備了以次磷酸鋁(AHP)為內(nèi)核材料、三聚氰胺氰尿酸(MCA)為囊材的微膠囊改性次磷酸鋁(MAHP)，用于阻燃聚酰胺6 (PA6)中。

在囊核比為2∶8時穩(wěn)定性最好，其起始分解溫度達329.3℃，650℃質(zhì)量保持率為43.3%。微膠囊改性次磷酸鋁比次磷酸鋁在PA6中的阻燃效果更好，添加20%時，極限氧指數(shù)(LOI)為27.1%，達到UL94 V-0級。

此外，以包覆紅磷和MCA為協(xié)效阻燃劑，并配合適當(dāng)?shù)脑鋈輨┑难芯恐邪l(fā)現(xiàn)，15%紅磷+5%MCA+6%增容劑可讓PA66/GF材料的LOI達到33%，拉伸強度為16.7MPa，缺口沖擊強度為10.5kJ/㎡，彎曲強度為145.8MPa，具有良好阻燃性能和力學(xué)性能。

02阻燃劑超細化

納米級阻燃劑是由超微阻燃粒子凝聚而成顆粒尺寸為1m～100 nm的塊體、薄膜、多層膜和纖維狀的阻燃劑。

傳統(tǒng)的無機阻燃材料通過超細化處理后，利用納米粒子的尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)來增強界面作用，使阻燃劑可以更均勻地分散在基體樹脂中，起到剛性粒子增塑增強的作用，改善阻燃劑和聚合物基體的相容性，提高了材料的抗沖擊性能和阻燃性能。

研究進展

國內(nèi)學(xué)者發(fā)現(xiàn)了碳納米管與超細氫氧化鎂[Mg(OH)2]之間存在著協(xié)效阻燃作用，將碳納米管少量添加在EVA/Mg(OH)2阻燃體系中，可以降低復(fù)合體系的熱釋放速率。

還有將納米氧化鋅( nano-ZnO)與膨脹阻燃劑(IFR)復(fù)配，制成IFR/nano-ZnO復(fù)合阻燃劑，用于阻燃三元乙丙橡膠/聚丙烯(EPDM/PP)復(fù)合材料。

結(jié)果表明:EPDM/PP/IFR/nano-ZnO 阻燃復(fù)合材料具有優(yōu)良的阻燃性能，材料的力學(xué)性能也得到明顯改善;另外，當(dāng)nano-ZnO用量為2%時，該阻燃復(fù)合材料的綜合性能最佳。

03阻燃劑表面改性

表面改性是采用物理或化學(xué)的方法，利用表面改性劑對顆粒進行表面化學(xué)反應(yīng)和表面包覆，從而改變顆粒表面的化學(xué)和物理性質(zhì)的工藝過程。阻燃劑表面改性的方法很多，從改性劑方面可以分為偶聯(lián)劑改性和有機物改性兩種，從工藝上可以分為干法和濕法兩種。

一些常用改性劑的型號和具體應(yīng)用

研究進展

劉立華等采用陰離子表面改性和濕法改性對氫氧化鋁進行了表面改性。

改性劑添加量為3%，改性時間為30 min，改性溫度為90℃時，氫氧化鋁的熱穩(wěn)定性明顯提高，紅外光譜可以看出氫氧化鋁表面以化學(xué)鍵與改性劑結(jié)合，添加到PVC中，LOI 從25.1提高到了29.5。

研究了聚碳硅烷(PCS)對Mg(OH)2的表面改性效果，將改性后Mg(OH)z用于阻燃聚乙烯(PE)中。

結(jié)果表明，制備PE/PCS/Mg(OH)z復(fù)合材料的極限氧指數(shù)增大到了35.0，改性后的Mg(OH)z在PE表面形成了致密性高類陶瓷狀阻擋層，大大提高了聚乙烯的阻燃性和熱穩(wěn)定性。

有研究者使用硅烷偶聯(lián)劑改性堿性鈣基膨潤土，結(jié)果表明，當(dāng)改性溫度70℃，硅烷偶聯(lián)劑用量3%，制備得的改性堿性鈣基膨潤土的活化指數(shù)高達96%。

素材來源：阻燃劑的改性研究進展，覃善麗

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