過渡金屬化合物用于聚合物阻燃

? ? ? ? 過渡金屬化合物屬于催化反應(yīng)體系，可以加速聚合物的熱降解，催化反應(yīng)聚合物鏈與阻燃劑相互間的脫水和交聯(lián)，從而形成更加連續(xù)、緊密、穩(wěn)定性能的炭層，還可以降低聚合物燃燒釋放氣體的毒性。

1、過渡金屬氧化物自身阻燃。過渡金屬氧化物能接受電子對以形成配位鍵，而帶有負(fù)電基團(tuán)的聚合物可以與之配位，從而形成交聯(lián)和炭化。

2、過渡金屬層狀雙氫氧化物。層狀雙氫氧化物（LDH）被稱作陰離子粘土或水滑石類化合物，LDH的表面具有親水性，與聚合物基體的相容性較差，形成LDH與聚合物復(fù)合的情況下非常容易形成團(tuán)聚。因此為提高LDH在聚合物里的分散性，使LDH在聚合物中帶更好的阻燃性能，須對它完成合理的有機(jī)改性。

3、過渡金屬氧化物/聚合物阻燃。多見的過渡金屬氧化物如TiO2、Cu2O、ZnO和Nio等，具有相應(yīng)的催化反應(yīng)成炭功能，通常作為高分子材料的增效劑和有毒氣體抑制劑。過渡金屬氧化物通過催化燃燒過程中石墨化焦炭的形成，從而提高材料的熱穩(wěn)定性、阻燃性和抑煙性。

4、改性層狀雙氫氧化物阻燃。層狀雙氫氧化物的改性通常是分為插層改性和表面改性。插層改性可以擴(kuò)展LDH的晶間間距，使LDH更好的分散在聚合物中。

5、層狀雙氫氧化物協(xié)效阻燃。對層狀雙氫氧化物進(jìn)行改性可以提高其與聚合物基體的相容性,改進(jìn)聚合物的阻燃性能。此外，還可以將層狀雙氫氧化物與其他阻燃劑構(gòu)成協(xié)效體系，來提高聚合物的阻燃性能。

6/過渡金屬鹽/聚合物阻燃。過渡金屬離子如Cu2+、Co2+、Zn2+等可以催化反應(yīng)樹脂交聯(lián)成炭，價態(tài)可變性的金屬離子可以還作為自由基捕捉劑或氧化催化劑。

7、過渡金屬氧化物協(xié)效阻燃。過渡金屬氧化物與膨脹型阻燃劑復(fù)配可有效性的提高膨脹型阻燃劑的阻燃效率，促進(jìn)形成更多的石墨化炭層。

8、磷酸鹽。過渡金屬磷酸鹽由于磷和過渡金屬使他在阻燃層面有優(yōu)良的發(fā)展，Co2P可以顯著延長點火時間，Ni12P5可以促進(jìn)形成更加緊密的炭層。

9、鉬酸鹽。鉬酸鹽在改善阻燃性和抑煙性方面展示出極佳效果，鉬酸鹽在燃燒過程中產(chǎn)生MoO3和Cu2O分別通過Friedel-Crafts化學(xué)反應(yīng)和還原偶聯(lián)功能推動了炭的產(chǎn)生并改善炭層的致密性，進(jìn)一步改善復(fù)合材料的阻燃性和抑煙性。

10、金屬有機(jī)框架材料/聚合物阻燃。金屬有機(jī)框架（MOFs)由有機(jī)配體和金屬離子或金屬離子簇組成，通過強(qiáng)配位鍵連接產(chǎn)生多孔的特殊結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的無機(jī)填充料比照，MOFs作為一種新型的無機(jī)-有機(jī)雜化體，在沒進(jìn)行其它有機(jī)修飾的情況下，仍與聚合物基體有好一點的相容性。

11、鐵酸鹽。鐵酸鹽由于低毒性和高穩(wěn)定性被用以聚合物阻燃中，在這其中兩種過渡金屬元素的出現(xiàn)促進(jìn)其在催化成炭、對易燃?xì)怏w的吸咐及避免融滴上有好一點的效果。

12、類沸石-咪唑酯酸酯骨架。沸石咪唑酸酯骨架配體(ZIFs)是一種由富氮結(jié)構(gòu)組成的咪唑化合物，其獨特的金屬離子-N原子結(jié)構(gòu)使之具有優(yōu)異的耐熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性能。

13、類沸石金屬有機(jī)骨架。過渡金屬元素生成的MOFs能夠在高溫下催化焦炭的產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，大量的微孔或中孔的出現(xiàn)有益于燃燒前期吸附熱解氣體。

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