離子液體怎樣阻燃聚合物

??????? 離子液體（IL）是以離子狀態(tài)存在著的液體，概念為100℃之下或是室溫下為液體狀態(tài)存在著的鹽，被看做是一種綠色的溶劑和催化劑。依據(jù)陽離子的不同，離子液體可分成咪唑鹽、吡咯鹽、季銨鹽、季鱗鹽、吡咯烷鹽、哌啶鹽。依據(jù)陰離子的不同，離子液體可以分成三氯化鋁型、非三氯化鋁型以及其他特殊型。

一、阻燃可行性

絕大部分離子液體的熱分解溫度集中在170~430℃(450~700K）中間，較高的熱分解溫度，使其加入到聚合物中提高了復(fù)合材料的耐熱穩(wěn)定性。陰離子為鹵素離子、四氟硼酸根離子和六氟磷酸根離子等的離子液體中包含鹵素、氮、磷、硼等阻燃元素，為其起到阻燃效果給予了可能性。離子液體對Friedel-crafts烷基化等反映有催化劑的作用，假如聚合物在分解的環(huán)節(jié)中出現(xiàn)此反映，離子液體可以改進殘?zhí)康暮?，并可能減少煙氣產(chǎn)生。另外，離子液體的結(jié)構(gòu)可設(shè)計性也為其阻燃改性給予了基礎(chǔ)，一個是根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計可以將很多的阻燃元素加入在其中，二是加入易成炭結(jié)構(gòu)單元，推動炭層產(chǎn)生阻止熱量和氣體交換。

二、離子液體協(xié)同無機材料

離子液體與無機材料的相互作用是離子液體協(xié)同無機材料提高聚合物阻燃性能的必要性條件。研究表明，離子液體與無機材料中間不但能根據(jù)化學(xué)鍵合形式構(gòu)建雜化體材料，還能夠根據(jù)靜電吸附、氫鍵、π-π堆疊狀態(tài)完成物理吸咐配合。

離子液體可以根據(jù)靜電作用吸咐在層狀的內(nèi)部和表面層。另外，因為離子液體的高耐熱穩(wěn)定性，離子液體較傳統(tǒng)有機表面活性劑更能提高納米材料和復(fù)合材料的耐熱穩(wěn)定性。添加物的優(yōu)良分散性，不但有助于提高材料的熱特性，還能防止了燃燒環(huán)節(jié)中的熱島效應(yīng)，另外確保了在燃燒環(huán)節(jié)中層狀結(jié)構(gòu)在控制可燃物溢出、助燃物滲入的阻隔作用。

三、阻燃聚合物材料

咪唑離子液體也可根據(jù)π-π共軛或陽離子-T吸引效果與碳材料，如碳納米管、石墨烯等配合。離子液體修飾的碳材料可以在極性較大的聚合物基體，如聚乳酸、全氟代聚合物等材料中完成非常好的分散化，還可以與生物纖維素產(chǎn)生非常好的相互作用力。同樣的，咪唑離子液體與氮化硼表面層存在著很強的共軛效應(yīng)和氫鍵作用，使離子液體得到粘附在剝離的氮化硼表面層。運用這個特性，運用離子液體剝離氮化硼能明顯增強環(huán)氧樹脂的阻燃性能，另外氮化硼還授予復(fù)合材料更為優(yōu)良的傳熱性能，提高了環(huán)氧樹脂做為電子封裝材料的使用的范圍。需要注意的是，包含雜多酸的離子液體對提高膨脹阻燃效率有顯著效果。

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