生物基在阻燃技术的发展（一）

生物基在阻燃技术的发展（一）

        伴随人们对于环境问题认识不断深化，绿色、可再生的生物基阻燃剂在阻燃体系领域的应用备受愈来愈多重视，各类生物基化合物，如糖基化合物、生物基芳香族化合物、DNA、蛋白质、植酸等，因其出色的成炭能力，可做为一种天然、高效的碳源用作膨胀阻燃技术。

阻燃剂是一类能够提升易燃或可燃物质的阻燃性或消烟性的化学助剂，主要是针对合成材料或纸张、木材、纤维等的阻燃。伴随环境保护和资源利用标准的不断提高，绿色化成为了阻燃剂的必由之路和发展趋向。

1纤维素

纤维素由葡萄糖分子聚合成的，是自然界最丰富一类可再生资源。微细纤维组合形成纤维素纤维，化学预处理等方式能够实现纤维素在生物质材料里的分离，用强酸处理纤维素纤维壳形成纤维素微晶或纤维素纳米晶。

温度条件，热解时间、加热速率、纤维素特性（结晶度、聚合度和粒径）和其它成分存在着会影响纤维素的热降解途径和速率，进而影响炭的生成量。纤维素的多羟基结构可以使化学改性成为了提升阻燃性能的重要途径，纤维素磷酸化是当前研究最广泛一种改性方法，酯化是最常用和非常简单的反应。

2木素

木素是一类普遍存在着植物中无定形的芳香族高聚物，丰富量仅次纤维素，分子结构里面含有氧代苯丙醇或其衍生物结构单元。木素的芳香结构分解后有较高的残炭率，可以作为碳源用作膨胀阻燃体系。

除此之外，木质素包括各种官能团（甲氧基、酚羟基、醛基和羧酸基）和许多不同的键，这向其化学修饰带来了各种可能性，主要是官能化反应是酯化、醚化、硅烷化、酚化等。木素与金属氢氧化物、磷基化合物等其他阻燃剂结合，可以进一步提升阻燃效果。

在对羟基的改性中，磷酸化的探索愈来愈多。在木质素磷酸化以前增加羟基的量，以及接枝含磷和氧的化合物能够确保更加好的阻燃性能。木质素的热降解及炭的形成是个复杂的机制，受许多参数的的影响，如木质素的植物来源以及提取过程，加热条件和其他成分存在。

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