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第1章 高聚物的燃烧 1

1.1 热分解 2

1.1.1 概述 2

1.1.2 热分解温度及热分解速率 3

1.1.3 热分解模式 5

1.1.4 热分解的复杂性 9

1.1.5 热分解模型 10

1.1.6 热分解产物 11

1.2 点燃 13

1.2.1 点燃条件 13

1.2.2 引燃及自燃 13

1.2.3 引燃性 15

1.2.4 影响引燃性的因素 16

1.2.5 引燃模型 17

1.3 燃烧传播及燃烧发展 18

1.3.1 概述 18

1.3.2 燃烧传播方向 18

1.3.3 燃烧传播的热量转换模型 19

1.3.4 影响燃烧传播的因素 19

1.3.5 材料的燃烧传播系数 21

1.3.6 燃烧传播模型 22

1.4 充分及稳定燃烧 22

1.4.1 概述 22

1.4.2 燃烧要点 22

1.4.3 阴燃 24

1.4.4 闪燃 25

1.4.5 燃烧模型 26

1.5 燃烧衰减 27

1.6 燃烧时的生烟性 29

1.7 燃烧时生成的有毒产物 31

1.8 燃烧时生成的腐蚀性产物 33

1.9 阻燃模式 33

参考文献 34

第2章 卤系阻燃剂的阻燃机理 37

2.1 单一卤系阻燃剂的阻燃机理 37

2.1.1 气相阻燃机理 37

2.1.2 气相阻燃机理的发展 40

2.1.3 凝聚相阻燃机理 41

2.2 卤／锑协效系统阻燃机理 43

2.2.1 概述 43

2.2.2 X/Sb协同系统气相阻燃的化学机理 43

2.2.3 X/M协同系统的凝聚相阻燃机理 47

2.3 卤／锑系统中适宜的Sb/X 48

2.3.1 氧指数与Sb/X的关系 48

2.3.2 引燃时间与Sb/X的关系 50

2.3.3 释热速率与溴阻燃剂化学结构的关系 51

2.4 卤系阻燃剂与纳米复合材料的协同 51

2.4.1 与PP纳米复合材料的协同 51

2.4.2 与ABS纳米复合材料的协同 52

2.4.3 与PBT纳米复合材料的协同 53

2.4.4 纳米复合材料与卤系阻燃剂复配的反应机理 53

参考文献 54

第3章 有机磷系阻燃剂的阻燃机理 58

3.1 凝聚相阻燃模式 58

3.1.1 成炭作用模式 59

3.1.2 涂层作用模式 62

3.1.3 凝聚相抑制自由基作用模式 62

3.1.4 基于填料表面效应的凝聚相作用模式 62

3.2 气相阻燃模式 62

3.2.1 化学作用模式 62

3.2.2 物理作用模式 63

3.3 影响磷阻燃剂效率的高聚物结构参数 63

3.4 磷阻燃剂与其他阻燃剂的相互作用 64

3.4.1 磷-氮协同 64

3.4.2 磷-卤协同 68

3.4.3 磷系阻燃系统与无机填料间的相互作用 69

3.4.4 磷阻燃剂间的相互作用 69

3.5 芳香族磷酸酯阻燃PC/ABS的机理 70

3.5.1 PC的热分解机理 70

3.5.2 阻燃PC/ABS的机理 74

参考文献 75

第4章 膨胀型阻燃剂的阻燃机理 80

4.1 IFR的组成 80

4.1.1 IFR的三组分 80

4.1.2 IFR三组分应满足的条件 81

4.1.3 典型的IFR 81

4.1.4 单体IFR 82

4.1.5 IFR中三源的比例 83

4.1.6 无机IFR 84

4.2 IFR组分的热分解 84

4.2.1 APP的热分解 84

4.2.2 APP/PER的热分解 85

4.2.3 季戊四醇二磷酸酯的热分解 87

4.2.4 IFR多组分间及其与高聚物的反应 87

4.3 IFR的膨胀成炭 90

4.3.1 成炭过程及化学反应 90

4.3.2 PEDP的成炭化学反应 91

4.3.3 炭层组成及性能 92

4.3.4 炭化时物料的动力学黏度 94

4.3.5 IFR的HRR曲线及TGA曲线（成炭量） 95

4.3.6 炭层结构 96

4.3.7 炭层的阻燃作用 97

4.4 IFR的协效剂 99

4.4.1 概述 99

4.4.2 分子筛 99

4.4.3 纳米填料 100

4.5 IFR的改进 102

4.5.1 高聚物成炭剂 102

4.5.2 纳米填料作为IFR组分 102

4.5.3 IFR的微胶囊化 103

4.6 膨胀阻燃机理的深化 104

参考义献 105

第5章 其他阻燃剂的阻燃机理 109

5.1 金属氢氧化物的阻燃机理 109

5.2 填料的阻燃机理 110

5.3 硼酸盐的阻燃机理 111

5.4 红磷的阻燃机理 113

5.5 聚硅氧烷的阻燃机理 114

5.5.1 硅化合物阻燃PC的特点 114

5.5.2 硅化合物阻燃PC的机理 115

5.6 含硫化合物阻燃PC的机理 117

5.7 氮化合物的阻燃机理 118

5.8 无机阻燃剂的表面性质及表面状况对阻燃效率的影响 119

5.8.1 表面性质 120

5.8.2 表面状况对阻燃效率的影响 121

5.9 添加剂在聚合物中的溶解性及迁移性 123

5.9.1 溶解性 123

5.9.2 扩散迁移 125

5.9.3 添加剂的损失 127

参考文献 128

第6章 聚合物／无机物纳米复合材料的阻燃机理 131

6.1 导言 131

6.2 聚合物／蒙脱土（层状硅酸盐）纳米复合材料的阻燃机理 132

6.2.1 PMN的成炭性及炭层结构 132

6.2.2 基于化学反应的成炭机理 133

6.2.3 PMN中MMT的迁移富集机理 134

6.2.4 MMT改性用季铵盐的影响 135

6.3 PP/MMT纳米复合材料的成炭性 136

6.4 PS/MMT纳米复合材料的成炭性 139

6.5 PU/MMT纳米复合材料的热稳定性及阻燃性 141

6.5.1 热稳定性 141

6.5.2 阻燃性 143

6.6 聚合物／碳纳米管纳米复合材料 145

6.6.1 碳纳米管及其特点 145

6.6.2 聚合物／MWCNT纳米复合材料的热稳定性 146

6.6.3 聚合物／MWCNT纳米复合材料的阻燃性 146

6.6.4 聚合物／MWCNT纳米复合材料的成炭性及炭层结构 150

6.7 聚合物／层状双羟基化合物纳米复合材料 154

6.7.1 LDH的特征 154

6.7.2 EP/LDH的热分解 155

6.7.3 EP/LDH的阻燃性 156

参考文献 158

第7章 抑烟机理 162

7.1 高聚物分子结构与成烟性的关系 162

7.2 钼化合物的抑烟机理 164

7.3 铁化合物的抑烟机理 166

7.4 还原偶联抑烟机理 167

7.5 镁-锌复合物的抑烟机理 170

7.6 其他抑烟剂的抑烟机理 170

参考文献 172

第8章 研究阻燃机理的技术手段 174

8.1 锥形量热法 174

8.1.1 原理及可测定参数 174

8.1.2 操作 175

8.1.3 特点 175

8.2 辐射气化装置 176

8.3 激光裂解装置 177

8.4 差热分析及差示扫描量热法 178

8.4.1 基本原理 178

8.4.2 操作 179

8.4.3 应用 180

8.5 热重分析 181

8.6 动态热力学分析 184

8.7 电子显微镜法 185

8.7.1 透射电镜 185

8.7.2 扫描电镜 186

8.7.3 在高聚物研究中的应用 186

8.8 大角X射线衍射法 188

8.8.1 原理及设备构造 188

8.8.2 在阻燃机理研究中的作用 189

8.9 X射线光电子能谱 190

8.9.1 一般原理及设备构造 190

8.9.2 在阻燃机理研究中的应用 191

8.10 红外光谱及激光拉曼光谱 192

8.10.1 红外光谱 192

8.10.2 激光拉曼光谱 195

8.11 核磁共振光谱 198

8.11.1 核磁共振仪 199

8.11.2 质子核磁谱 199

8.11.3 碳-13核磁谱 201

8.11.4 测定核磁图谱的操作 201

8.11.5 固体核磁 202

8.12 质谱 204

8.13 色谱 205

8.13.1 原理 205

8.13.2 薄层色谱 207

8.13.3 高效液相色谱 207

8.13.4 普通气相色谱 209

8.13.5 其他气相色谱 210

8.13.6 凝胶渗透色谱 212

8.14 测定炭层膨胀度及炭层强度的方法 213

8.14.1 膨胀度 213

8.14.2 强度 215

参考文献 215

附录 218

附录一 常见高聚物的中英文名称及缩写 218

附录二 与阻燃及防火有关的重要名词（中英文） 223