PVC是五大通用树脂之一，其制品已广泛应用于传统运载工具(如车辆、船舶、飞机)，大量应用于电线、电缆，还有化学建材及其他领域。PVC属于难燃性材料，但由于在加工过程中需加入增塑剂，从而提高了PVC的易燃程度，其制品燃烧时还会产生大量烟雾，加大了火灾对人们生命、财产的危害，因此PVC的阻燃抑烟成为人们研究的重要课题。

1PVC阻燃抑烟技术

PVC阻燃抑烟技术的研究已近30年，各种阻燃剂对PVC的作用及阻燃机理的研究也有大量文献报道，皮红等对此总结整理，论述了几种典型的PVC阻燃抑烟及分析和表征技术。近年来，阻燃抑烟及表征分析技术又有了新的发展，本文将对此进行陈述。

1.1无机阻燃抑烟剂

金属氧化物和氢氧化物仍是最主要的PVC阻燃抑烟剂，几种金属氧化物和氢氧化物复配使用及其与其他类的阻燃剂的复配使用得到了较多的研究。镁和铝的氧化物和氢氧化物是最常用的阻燃剂，田春明等以Al(OH)3和Mg(OH)2复配使用，选择了合适的偶联剂用量。Al(OH)3和Mg(OH)2的阻燃作用主要是基于其脱水吸热效应，而消烟作用：①由于加热过程中形成的氧化铝和氧化镁具有较大的表面积，能吸附烟尘；②由于在固相中促进了炭的形成。实验结果表明：Al(OH)3和Mg(OH)2复配使用是软PVC材料的较为理想的阻燃抑烟剂，采用硅烷类偶联剂可使材料同时具有良好的力学性能。在此基础上，进一步研究了金属配合物与Al(OH)3和Mg(OH)2的协同效应，发现金属配合物能进一步促进PVC在燃烧过程中固相成炭，即加强了抑烟的效果。Fe和Ni的配合物能提高体系的氧指数，效果明显；而Ni和Cu的消烟效果最好。红磷和硼酸锌也能与Al(OH)3和Mg(OH)2产生协同效应，进一步加强阻燃抑烟的效果，但会使体系的力学性能下降。利用硼酸锌、氧化锑和Al(OH)3的阻燃消烟协同效应还可制备低烟低卤的PVC电缆料。

其他系的一些金属化合物也可作为PVC的阻燃抑烟剂使用，如锌系、铁系、铜系和钼系的一些金属化合物，目前研究者多倾向于多种阻燃剂的复配使用，包括无机化合物之间的复配以及无机化合物和磷酸酯等有机化合物的复配使用。刘辉机等制备的PVC电缆料，在配方中包含Sb2O3、MoO3复合物和磷酸三甲苯酯。Sb2O3能在PVC燃烧时与PVC一起生成SbOCl、SbCl3，起到了捕捉自由基、隔绝空气，从而促使PVC炭化的作用；MoO3不同于Sb2O3的阻燃机理，是在燃烧过程中与PVC形成残炭，覆盖在聚合物表面，达到阻燃抑烟的效果；含磷的增塑剂在受热时分解成磷酸，磷酸受热又生成聚偏磷酸，而聚偏磷酸有很强的脱水性，能在聚合物表面形成一层致密的碳化膜。这三者结合使用，具有更优良的阻燃和抑烟效果，同时材料的力学性能也得到较好的保留。赵鸥等分析了铁化物/锑化物的阻燃消烟作用。实验结果证明，铁化物和锑化物在ABS/PVC共混物中可以增大共混物的阻燃能力；同时发现两种金属氧化物在减少高分子燃烧时的发烟量方面有协同作用，在共混物燃烧过程中，对增加烧焦物的形成有促进作用。

虽然Sb2O3是一种高效的阻燃剂，但本身的毒性大，燃烧时放出大量的有毒烟气，且价格较高。王海等使用SnO2作为Sb2O3的替代品，用廉价的SiO2作SnO2的增效剂和协同剂，不但有良好的阻燃抑烟效果，而且产品的成本进一步降低，PVC氧指数比未添加SiO2的增加5.5%，剩炭率增加4.1%，烟密度降低16.4%。魏昭荣等采用MoO3、磷酸、Ca(OH)2制得磷钼酸钙，以磷钼酸钙作为阻燃抑烟剂加入到PVC中，并与常用的阻燃抑烟剂Sb2O3、MoO3、Al(OH)3等对比。结果表明，加入磷钼酸钙的PVC材料的氧指数达到了27.1，有焰燃烧的烟密度为297，无焰燃烧的烟密度为351。

锡酸锌是热稳定性好、无毒、对呼吸系统及皮肤无刺激的阻燃剂，耐热温度可达600℃，有可能代替Sb2O3。添加15份锡酸锌可使烟密度由663.4降为215.5，是添加等量Sb2O3试样的36.5%。通过残炭量测试和热重分析其机理，锡酸锌之所以能成为软质PVC有效的阻燃剂，是因为它能对燃烧过程中的凝聚相和气相起作用，并且主要是因为其在凝聚相中作为Lewis酸起作用。