燃烧特性与分子结构的关系探析

聚合物的燃烧特性主要依赖于它的结构。按聚合物的结构和氧指数的关系，可将聚合物分为三类：

第一类主要是脂肪族、脂环族和含少量芳基的脂肪族化合物。由于这些聚合物中含氢量高，热分解时，生成大量挥发性，可燃性的物质，包括单体和低分子量的碳氢化合物，而剩焦量很少。甚至无剩焦，这类聚合物氧指数OI小于22，是易燃聚合物。如聚乙烯、聚丙烯等。

第二类是对高温聚合物，它们的结构特征是主链上几乎全部为芳环或芳杂环。这不仅降低了热活性，同时增加了链的刚性，可以阻止热振动，因此需要较高的温度才能热分解。这类材料在高温时，不仅发生降解，同时也会发生交联和环化反应，因此它们热分解时，生成高含碳量的炭（如在氦气氛中于700～850℃，聚酰亚胺成炭率高达49.2%），剩焦量增加、氧指数增加，材料的可燃性降低。

第三类为含卤聚合物材料，其中有些能生成少量的炭；另一些完全不能生成炭。这些聚合物固有的耐燃性是由于它们分解释放出不燃气体，如HCL、HF、C₄F₄，这些不燃气体浮于聚合物表面，隔开了可燃气体，同时还可捕获OH自由基。因此这些因素对聚合物之间的相互作用都有影响，使聚合物难以燃烧。如聚氯乙烯、氟塑料等。(www.xing528.com)

硅橡胶也是难燃的高聚物，而且燃烧后的产物除H₂O，CO₂，还剩下固体SiO₂绝缘体，可以在电缆燃烧后，维持绝缘状态。

燃烧时烟的形成与分子结构也有关系。结构中脂肪烃骨架通常不大产生烟雾，也不能自熄；常有苯环侧基的聚合物，如聚苯乙烯，有显著的生烟倾向；在主链上有芳香基团的聚合物，如聚碳酸酯、聚苯醚，生烟倾向中等，可能因为它们具有显著结焦倾向；将聚氯乙烯部分卤化后，烟密度出乎意外地降低，这也同样归结为结焦。有人认为烟的发生量随聚合物主链中芳香烃的增加而下降；随含卤含磷添加剂的增加和交联密度的提高而下降。