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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/X48

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IFR81

4.1.4 单体IFR82

4.1.5 IFR中三源的比例83

4.1.6 无机IFR84

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