Fire Retardancy of Polymers pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Hull, T. Richard (EDT)/ Kandola, Baljinder K. (EDT)

出品人:

页数:454

译者:

出版时间:2008-12

价格:$ 253.12

装帧:

isbn号码:9780854041497

丛书系列:

图书标签:

Polymer science
Fire retardancy
Materials science
Polymer additives
Flame retardants
Combustion
Thermal stability
Polymer properties
Material safety
Engineering

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具体描述

Globally, fire retardants are needed to satisfy a multibillion dollar market. Fire retardancy of polymeric materials is an important component of fire safety. Fire retardants either reduce the likelihood of ignition and/or reduce the rate of flame spread and hence, escalation of fire. The need to comply with safety legislations forces industry to use fire retardants in materials in order to save lives. With growing consumer demands and new legislations, the development of new systems is an on-going process, which also involves understanding their mechanisms of action. This book covers the latest developments in fire retardant strategies including: " new fire retardant systems (including nanoparticulate fillers, sometimes combined with conventional fire retardants) " intumescent formulations and their recent applications in bulk polymers, fibres and textiles " test-methods for material flammability " material-specific aspects of combustion, smoke and toxicity. Fire retardant strategies covered, include the use of synergistic combinations of alumina with organoclay, organophosphorus compunds, silica and organosilicones, clay-phosphate combinations and a novel tecnhique for investigating fire rerardant behaviour. The section on nanoparticulate fillers includes an investigation on the effect of filler shape, the use of carbon nanofibres and nanotubes, the interpretation of nanocomposite behaviour in the cone calorimeter, and groundbreaking new research on the influence of rheological properties on burning behaviour. The coverage of fibres and textiles includes a discussion on trends in textile fire retardancy and flammability regulations, and some novel halogen-free approaches to fire retardancy of cellulose, acrylic and polypropylene textiles. Finally, the influence of fire retardants on fire toxicity is discussed in detail, followed by an investigation of the toxic products from burning fire retarded polymer nanocomposites. This book will update fire retardant materials' developers with latest in research and design of new fire retardant materials. It will also provide a snapshot of the state-of-the-art for a range of other groups including environmentalists looking for alternatives to brominated flame retardants and engineers needing to use fire safe materials in their projects.

聚合物阻燃性：原理、机制与应用一本深入探讨聚合物材料阻燃技术，揭示其内在化学与物理过程的权威专著图书简介本书《聚合物阻燃性：原理、机制与应用》是一部全面、深入地剖析现代聚合物材料阻燃技术及其背后科学原理的专业著作。面对日益严格的安全标准和对材料可靠性的苛刻要求，理解并有效控制聚合物在热暴露下的燃烧行为至关重要。本书旨在为高分子化学家、材料工程师、消防科学研究人员以及致力于提升产品安全性的工业界专业人士，提供一个从基础理论到前沿实践的完整知识体系。全书结构严谨，逻辑清晰，内容涵盖了聚合物燃烧的基本热力学与动力学、阻燃剂的作用模式、先进的测试与表征技术，以及不同应用领域对阻燃性能的具体要求。第一部分：聚合物燃烧的基础科学 (The Fundamentals of Polymer Combustion) 本部分首先奠定了理解阻燃作用的理论基础。第一章：聚合物的结构与热分解详细阐述了通用热塑性塑料（如聚烯烃、聚苯乙烯、聚酯）和热固性树脂（如环氧树脂、酚醛树脂）的化学结构特性，以及这些结构如何决定其热稳定性。重点分析了热分解过程中的关键步骤：引发、链断裂、自由基的生成与扩散。引入了热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）在研究聚合物热行为中的应用，解释了不同聚合物的特征降解温度和产物分布。第二章：燃烧的自由基化学与链式反应深入探讨了气相燃烧的化学本质。解释了自由基（如H·, OH·, O·）在火焰传播中的核心作用。构建了聚合物热解产物与周围氧化剂反应的详细反应网络模型，阐述了火焰的自持性（Self-sustaining Nature）的物理化学基础。这部分内容为后续理解阻燃剂如何“猝灭”火焰提供了理论支撑。第三章：阻燃的宏观热力学与质量传递从宏观角度审视燃烧过程，分析了热量反馈（Heat Feedback）在火焰维持中的关键作用。阐述了氧气供应、热量损失（如辐射和对流）以及聚合物表面物质转移（如熔融、滴落）对燃烧速率的影响。讨论了临界热通量（Critical Heat Flux）的概念，这是评估材料抗点燃能力的重要参数。第二部分：阻燃机制与作用模式 (Mechanisms of Flame Retardancy) 本部分是全书的核心，详细分类并解析了不同化学体系阻燃剂的作用路径。第四章：凝聚相阻燃：成炭与屏障效应聚焦于在聚合物基体内部或表面发生的反应。详细介绍了成炭剂（Charring Agents）的作用机理，特别是磷系化合物和含硅化合物如何通过脱水缩合或形成稳定的炭层来隔离燃料源和热源。深入分析了磷-氮协同效应，解释了氮化物如何促进磷酸形成，增强炭层的物理完整性和热稳定性。讨论了内层阻燃剂（Intumescent Systems）的膨胀过程，包括膨胀剂、炭化剂和气化剂之间的精确配比控制。第五章：气相阻燃：自由基捕获与稀释系统阐述了气相阻燃剂的作用方式。重点讨论了卤素系阻燃剂（如溴化或氯化聚合物），详细解析了它们在高温下分解产生卤素自由基（X·）如何有效地捕获高活性的H·和OH·自由基，从而“毒化”火焰，降低燃烧速率。同时，平衡地讨论了卤素类阻燃剂的环境和健康顾虑，引出下一章的替代方案。第六章：无机阻燃剂与物理阻燃机制全面介绍了无机阻燃剂，如氢氧化铝（ATH）和氢氧化镁（MDH）。核心在于阐述吸热分解机制：这些化合物在特定温度下分解，吸收大量热量，降低聚合物表面温度，同时释放出水蒸气。水蒸气作为惰性气体，稀释了可燃气体浓度，并提供对流冷却。此外，还探讨了纳米级无机填料（如纳米粘土、碳纳米管）作为增强型成炭助剂的潜力。第三部分：先进的阻燃技术与设计策略 (Advanced Retardancy Technologies) 本部分关注现代材料科学在阻燃领域的前沿探索。第七章：反应型阻燃剂的设计与共聚区别于添加型阻燃剂，反应型阻燃剂（Reactive Flame Retardants）是通过化学键共价结合到聚合物主链或侧链上的。详细讨论了如何将磷酸酯基团、硅氧烷结构等引入到聚酯、聚氨酯或环氧树脂的合成过程中，从而实现永久性阻燃，避免迁移和析出现象。分析了这些化学修饰对聚合物本体力学性能（如玻璃化转变温度、冲击强度）的潜在影响。第八章：阻燃材料的协同增效与分子设计探讨了如何通过组合使用不同作用机制的阻燃剂来实现最佳的阻燃效果，即“协同效应”。深入分析了P-N, P-Si, N-Metal Oxide等经典协同体系的分子相互作用。阐述了利用高熵混合物原理来设计更有效、用量更低的复合阻燃体系的方法论。第九章：高分子基体特异性阻燃策略针对不同类型的聚合物，提出了定制化的阻燃方案。例如，针对聚烯烃（易熔滴、难成炭），侧重于表面改性和成炭促进剂的应用；针对聚酰胺和聚酯（易产生可燃性分解产物），侧重于气相捕获和促进稳定炭层形成。第四部分：性能表征、环境与法规 (Characterization, Environment, and Regulation) 本部分将理论与实际应用和标准对接。第十章：阻燃性能的实验表征与测试标准全面介绍了用于评估阻燃性能的仪器与方法。详细讲解了垂直燃烧测试（如UL 94标准），包括V-0、V-1、V-2等级的评定标准及其局限性。深入探讨了锥形量热仪（Cone Calorimeter），强调其在测量峰值热释放速率（PKPR）、总热释放量（THR）以及生成烟密度方面的关键性作用。此外，还介绍了氧指数法（LOI）和烟密度测试（如光密度法）的应用场景。第十一章：热力学与烟气毒性评估认识到烟雾和有毒气体是火灾中致死的主要因素，本章专门分析了阻燃剂对烟气生成的影响。讨论了烟密度指数（Smoke Density Index）的计算与意义。详细考察了不同阻燃剂（特别是含卤素和含氮化合物）在燃烧过程中产生的CO、HCl、HCN等有毒气体的种类和浓度，并提供了降低烟气毒性的工程控制手段。第十二章：全球法规遵从性与可持续发展概述了全球主要市场（如欧盟RoHS、REACH指令，美国CPSIA）对特定阻燃剂（特别是多溴联苯醚PBDEs）的限制。探讨了开发“绿色”阻燃剂，即高效率、低毒性、环境友好的无卤或生物基阻燃剂的迫切需求和最新研究方向。强调了生命周期评估（LCA）在新型阻燃材料选择中的重要性。 --- 本书不仅是理论的梳理，更是对工程实践的指导。通过大量的图表、结构示意图和实验数据分析，确保读者能够将复杂的化学原理转化为可操作的材料设计方案，从而推动聚合物材料在电子电器、建筑、交通运输等关键领域实现更高水平的防火安全目标。

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读后感

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用户评价

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我最近读了《聚合物的阻燃性》（Fire Retardancy of Polymers），这是一本非常吸引人的书，虽然我并非该领域的专家，但作者的叙述方式让我得以一窥这个复杂而重要的研究领域。开篇几章深入浅出地介绍了聚合物燃烧的基本原理，从材料的分子结构如何影响其热分解过程，到火焰传播的化学和物理机制，都解释得相当透彻。我尤其对书中关于“成炭层”形成的详细阐述印象深刻，作者通过大量的图示和表格，直观地展示了不同阻燃剂如何促进聚合物表面形成一层致密的炭层，从而有效隔离热源和氧气，抑制火焰蔓延。这让我不禁联想到日常生活中的许多例子，比如一些防火门或阻燃织物，原来其背后的科学原理如此精妙。

评分☆☆☆☆☆

这本书的魅力还在于它对各种阻燃技术的广泛覆盖。作者不仅仅局限于介绍传统的无机阻燃剂，还花了大量篇幅探讨了新型的有机阻燃剂、纳米阻燃剂以及协同阻燃体系。我尤其对书中关于磷-氮协同阻燃的章节感到好奇，作者分析了磷和氮元素如何在燃烧过程中通过不同的作用机制相互配合，达到比单独使用时更优异的阻燃效果。书中还提及了一些关于“绿色阻燃”的最新进展，例如采用生物基材料或低毒性阻燃剂来替代传统的卤系阻燃剂，这无疑为环境保护和可持续发展提供了重要的技术支撑。虽然我无法完全理解所有化学反应方程式，但作者通过大量的案例研究和实验数据，让我体会到了研发高性能、环境友好的阻燃材料的挑战与机遇。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排也堪称巧妙。从最基础的燃烧理论出发，逐步深入到各种阻燃剂的分类、作用机理、合成方法，再到最终的阻燃材料设计与应用。每一章节都像是在为下一章节打下坚实的基础，使得整个知识体系层层递进，逻辑清晰。作者在章节末尾常常会给出一些思考题或建议的进一步阅读方向，这对于有志于深入研究的读者来说，无疑是极大的帮助。即使是像我这样只是想了解大概的读者，也能从中感受到作者对科学研究的严谨态度和对知识传播的热忱。总而言之，《聚合物的阻燃性》是一本内容丰富、逻辑严谨、且富有启发性的书籍。

评分☆☆☆☆☆

《聚合物的阻燃性》这本书在叙述风格上有着显著的特点，它不像某些教科书那样枯燥乏味，反而更像是一位经验丰富的工程师在与你分享他的心得体会。书中穿插了许多实际应用案例，比如在航空航天、电子电器、建筑材料等领域的阻燃要求和解决方案。作者在分析这些案例时，总是能将其与前面介绍的阻燃原理紧密联系起来，使得理论知识的应用更加直观和易于理解。我特别欣赏作者在讨论不同阻燃剂的优缺点时，所表现出的客观和平衡的态度，没有过度夸大某一种技术，而是强调根据具体的应用需求选择最合适的阻燃方案。这种接地气的叙述方式，让我这个非专业读者也能够津津有味地读下去。

评分☆☆☆☆☆

本书在深入探讨聚合物阻燃机理的同时，也并未忽略实际应用中的挑战。作者在书中详细讨论了阻燃剂的迁移性、耐洗性、对材料力学性能的影响以及环境友好性等问题。例如，在谈论到卤系阻燃剂的缺点时，作者不仅提到了其可能产生的有毒燃烧产物，还深入分析了其在材料加工过程中可能遇到的加工稳定性问题。而对于一些新型阻燃剂，作者也坦诚地指出了其成本较高、分散性不佳等潜在的局限性。这种对复杂性的细致分析，使得这本书的内容更加全面和严谨，也为读者在实际材料开发和选择中提供了宝贵的参考信息。

评分☆☆☆☆☆