交联和成炭对阻燃性能的影响

交联可促进纤维素裂解时的成炭性，提升阻燃效果，对聚合物的稳定也有所提升，阻燃剂由于含有磷氮，能发挥协同作用，也可能系通过交联方式进行。在很多情况下，交联常可降低聚合物的可燃性，但也并非总是如此。例如，交联可提高酚树脂的氧指数LOI,但并不明显改变环氧树脂的可燃性。未交联的聚苯乙烯PS与交联聚苯乙烯（由苯乙烯与乙烯基芊基氯共聚而成）相比，后者的成炭性则比前者高得多。聚苯乙烯热裂时，主要形成单体和二聚物，几乎不生成炭，而交联聚苯乙烯的成炭率则高达47%。另外，通过有机金属化合物对聚酯的加成，可获得交联和成炭。

交联可促进纤维素结构的稳定化，因为交联可在纤维素链间形成额外的共价键，这种键比氢键强，而在纤维素链分步降解前断裂。但低度交联可降低纤维素的热稳定性，因为这时个别链间距增大，从而使原有的氢键减弱和断裂。因此，尽管棉纤维的LOI随交联度（通过甲醛交联）的增加而适度提高，但粘胶纤维的LOI则反而随交联度的增加而明显下降。

纤维素的成炭是由于相邻链上羟基形成醚氧桥而使纤维素快速自动交联所导致的。这种交联放出水，因而使纤维素的质量减少。纤维素在251℃发生**阶段的热裂解，此时的交联度与成炭量呈线性相关性。粘胶纤维通过甲醛的交联干扰上述的自动交联反应，故使纤维的成炭性降低，引起的纤维质量损失也较小。另外，交联可提高燃烧区熔融高聚物的粘度，从而会降低可燃裂解产物向火焰区的转移速度，这也有利于阻燃。除了键强度和分子间力外，还有一些其他参数，如刚性、共振稳定性——芳香性、结晶度和定向性等，也对高聚物的热裂解和燃烧有很大的影响。

如果通过材料本身的交联，提升材料的氧指数和成炭性，从提升塑料树脂纤维等的阻燃性，这一点比单纯的添加阻燃剂具有更多优势。至少对材料的力学性能，物理性能，加工性能影响较小。如果能把交联技术，阻燃剂配方技术综合运用，不排除能大幅提升材料的阻燃效果。