目前，我国化学教育改革正处于“加强基础、因材施教、分流培养”，由专业教育向通识教育和宽口径专业教育相结合转变，由单纯强调知识传授向注重知识、能力、素质并重转变的阶段[1]。按照这一方针和专业教育所力求达到的目标，化学课程的教学内容和方法势必需要作出相应的调整和改革。另外化学学科虽发展迅速，对其他学科和社会的支撑和推动作用日益凸显，但却处于被冷落、被边缘化的境地[2]。因此诸如以下系列问题都是我们在化学教学中经常面对，需要不断思考和解决的：如何提高学生的学习兴趣，如何变“教”为“学”，如何使化学基础知识更具针对性，如何使学生把学到的化学知识进行有效转化等等。

阻燃，实质上是延缓、抑制燃烧的传播，减少热引燃出现的概率，是一种从根本上抑制、消除失控燃烧的技术。换句话说，就是采用合适的化学物质(阻燃剂、改性剂)或合成技术(引入阻燃结构单元)从本质上改变聚合物材料的热物理和化学性质而使其成为火灾惰性材料，或者为材料本身提供

外在隔热隔氧保护层而使其免于发生燃烧的一系列科学方法与手段[3]。

1 概 述

1.1　阻燃元素在周期表中的分布

阻燃剂大多是由周期表中第ⅤA的N、P、As、Sb、Bi和第ⅦA的F、Cl、Br、I以及B、Al、Mg、Ca、Zr、Sn、Mo、Ti等元素组成的无机化合物和有机物。分为反应型阻燃剂(元素以化学键的形式结合到聚合物链上)和添加型阻燃剂(阻燃剂掺混在聚合物中)。其应用类型如图1所示[4]。

图1　阻燃剂应用类型

1.2　阻燃剂的特点和选择

1.2.1 特 点

无机阻燃剂大多不挥发，受热时分解，且分解时一般是吸热的，并生成不可燃气、、、、、、、和等，多为添加型阻燃剂；有机阻燃剂主要分为添加型和反应型，克服了无机阻燃剂诸如添加量大等缺点。

1.2.2　选 择

选择可分解无机盐作为阻燃剂时，主要根据其中所含阳离子的性质，其最后的分解产物常常是一种气体和一种氧化物。若形成的挥发性金属氧化物能在火焰区凝缩为液滴或固体颗粒，就可通过表面或“壁效应”消耗火焰区产生的辐射能，有助于提高材料的阻燃性。

有效的阻燃剂必须在与被阻燃物质相匹配的温度下分解为气体和固态残留物。对于通常的塑料或聚合材料，一般分解温度为150–400 ℃，因此能分解放出；碱金属和碱土金属的盐一般性过高而不宜作为阻燃剂，其硫酸盐在高温下既不挥发也难分解，碳酸盐中除在700 ℃部分分解为和外，其余的在800 ℃以下均不分解。

铵盐的残留物是酸或酸酐，它们能促进可燃基质脱水，并导致基质热裂解时生成的炭量增加，可作为阻燃剂应用；过渡金属氧化物具有催化性能，含有过渡金属含氧阴离子的盐作为添加型阻燃剂可通过改变可燃物质的降解模式和降解速度发挥阻燃作用。

有机阻燃剂要根据具体情况进行选择。一是阻燃剂能使相应的聚合物燃烧和分解时生成不燃或密度足够高的气态产物，阻碍可燃气体与空气的交流，干扰聚合物燃烧过程的分解和引燃，并影响聚合物燃烧及其传播，如用磷酸酯、含磷多元醇作为聚氨酯的阻燃剂，以含卤酸酐(如四溴邻苯二甲酸酐，海特酸酐)作为不饱和聚酯的阻燃剂，以四溴双酚A作为环氧树脂的阻燃剂，以氯烯烃作为聚烯烃的阻燃剂等；二是通过降低高聚物燃烧和分解反应的热效应来干扰燃烧过程的燃烧阶段并影响燃烧的传播，如有机磷系阻燃剂；三是通过增加聚合物燃烧的残余物量(成炭量)以保持聚合物的整体结构，从而阻碍氧和热的通路，如以多芳香族异氰酸酯代替甲苯二异氰酸酯，采用蔗糖为基的聚醚作为阻燃剂；此外还可通过提高聚合物的最低分解温度和最低引燃温度，或增高聚合物分解或引燃所需能量，以使聚合物较难引燃等选择有机阻燃剂。

以上知识的讲解可激发学生主动根据化合物相关性质去探索其在消防中的应用，从而将化学知识的学习延伸到课外。

2 阻燃过程中的化学反应及原理

2.1　自由基反应

材料燃烧时热裂解产生的可燃物与大气中的氧反应，形成　H2-O2系统，并通过支链化(自由基)反应使燃烧传递：

主要放热反应为：

为减弱或终止燃烧，应终止支链化反应。

2.1.1　卤系阻燃

气相中若含卤阻燃剂不含氢，受热分解时放出卤原子自由基；若含氢，通常分解出卤化氢：

文章来源：《消防界(电子版)》 网址: http://www.xfjzz.cn/qikandaodu/2021/0524/1308.html