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   　 聚烯烴由于其優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和易加工性等被廣泛應(yīng)用在生活的各個(gè)方面。但由于聚烯烴由碳、氫兩種元素組成，這種化學(xué)結(jié)構(gòu)使其很容易燃燒，且釋放大量煙氣和有毒氣體。www.mvzn.cn

　　聚烯烴的易燃性不僅限制了其應(yīng)用，直接或間接引起的火災(zāi)數(shù)量也不計(jì)其數(shù)。火災(zāi)不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，更為可怕的是，燃燒過程中釋放的熱量、煙氣和有毒氣體會(huì)危及人民的寶貴生命。

　　因此，提高聚烯烴的阻燃性能成為擴(kuò)展其應(yīng)用的必經(jīng)之路;同時(shí)降低它在燃燒過程中釋放的可燃?xì)怏w量對(duì)于保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全也非常重要。

　　1 聚烯烴的燃燒機(jī)理

　　為了解決聚烯烴的阻燃難題，我們首先要理解聚烯烴的燃燒過程和機(jī)理。聚合物的燃燒是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程，多種因素會(huì)影響其進(jìn)程。近年來的研究報(bào)道更傾向于指出：聚合物材料的燃燒過程受熱量、氧氣、可燃物和自由基反應(yīng)四種因素影響。

　　對(duì)聚乙烯來說，它在惰性氣氛和空氣中受熱降解可遵循反應(yīng)，PE 主鏈上的碳-碳鍵受熱發(fā)生斷裂形成大分子碳自由基。碳自由基可能會(huì)重新組合，也有可能發(fā)生氫轉(zhuǎn)移或脫氫反應(yīng)進(jìn)一步形成較小分子量的自由基或烯烴，最終會(huì)形成小分子降解產(chǎn)物。所以 PE 裂解產(chǎn)物以烯烴、烷烴等碳?xì)浠衔餅橹鳌?www.mvzn.cn

　　在空氣(氧氣)下，溫度低于 200 ºC 受熱時(shí)，PE 鏈會(huì)發(fā)生脫氫反應(yīng)形成烷基自由基，它很容易被氧化進(jìn)一步形成過氧化烷基自由基。當(dāng)溫度處于 200-250 ºC 之間時(shí)，烷基自由基的氧化過程是可逆進(jìn)行的;同時(shí)烷基自由基可以與氧氣反應(yīng)形成氫過氧化物烷基自由基。當(dāng)溫度進(jìn)一步升高時(shí)，由于鏈末端自由基濃度增加，此時(shí)自由基 β 斷裂、烷基自由基與氧氣的加成反應(yīng)以及聚合物鏈?zhǔn)軣崦摎溥@三者之間存在競爭。當(dāng)溫度超過 300 ºC 時(shí)，碳-碳鍵開始無規(guī)斷裂，PE 大面積發(fā)生降解，質(zhì)量損失進(jìn)一步增加。所以 PE 的熱氧化降解產(chǎn)物以酮類、酯類等羰基化合物和碳?xì)浠衔餅橹鳌＞C上所述，PE 在惰性氣氛和空氣下的降解均以自由基鏈反應(yīng)的方式進(jìn)行，因此自由基的濃度高低在 PE 的熱降解過程中發(fā)揮著非常重要的作用。www.mvzn.cn

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