阻燃超高分子量聚乙烯纖維
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維通常是以分子量 在1000000以上的聚乙烯樹脂為原料制備的一種高性能纖維。UHMWPE纖維具有高強度、高模量、低斷裂伸長率等優異的力學性能。另外，UHMWPE纖維還具有耐沖擊、耐磨損、耐化學試劑、耐光老化、耐低溫（使用溫度可達-269 ℃）、低介電常數、高比能量吸收、高電磁波透射率、抗切割等優異性能，使得UHMWPE纖維引起眾多國家的重視，并且在防彈復合材料、耐切割紡織品、漁業用具等領域得到廣泛應用。
UHMWPE纖維的制備技術可以追溯到20世紀60年代，相關研究院所、高校及生產企業嘗試了固態高壓擠出法、表面生長結晶法、超拉伸或局部拉伸法、增塑熔融法等方法，但目前可實現大規模工業化生產的只有凝膠法。在防彈衣、防彈頭盔方面，防彈材料主要由 UHMWPE通過凍膠紡絲制備。UHMWPE纖維具有優異的綜合性能，但未改性UHMWPE纖維的極限氧指數(LOI)只有17%，由其編織而成的防彈材料阻燃防護等級低，對使用者的生命安全帶來隱患。因此UHMWPE纖維的阻燃改性也 受到國內外的高度重視。
目前UHMWPE纖維的阻燃改性方法主要有兩種，一是在紡絲原液中添加阻燃劑制備具有阻燃性能的UHMWPE復合材料或纖維，但由于阻燃劑在紡絲原液中難以均勻分散，其力學性能會受到較大影響；二是對纖維、織物等進行阻燃后整理，該方法操作簡單，但一般阻燃效果較差，且不耐水洗。
UHMWPE在燃燒過程中產生大量高活性烷基自由基 (R·)和氫基自由基(H·)，這些自由基對燃燒過程具有明顯的促進作用。UHMWPE 燃燒過程受可燃物、氧氣、熱量、自由基反應等因素影響，因此UHMWPE纖維的阻燃可以從4個方面開展：
（1）稀釋可燃物和氧氣濃度，使之降至著火極限以下。該方法以磷系阻燃劑為主要代表，但目前磷系阻燃劑大都耐水性能差，其與聚烯烴相容性差，影響成品材料的力學性能。
（2）在體系內部添加可發生吸熱反應的物質，使之發生脫水、相變，吸收燃燒過程中的反應熱量，降低體系溫度，達到阻燃的目的。該方法以氫氧化鎂、 氫氧化鋁及硼酸類的無機阻燃劑為主要代表。
（3）在體系中加入阻燃劑，在燃燒過程中形成的隔離層起阻隔熱量、 氧氣，減少煙霧擴散的作用。該方法以膨脹阻燃劑為主要 代表。
（4）在體系中添加自由基捕獲劑，捕獲燃燒傳遞鏈式反應的自由基，終止各項鏈反應，從而達到阻燃效該方法以鹵系阻燃劑為主要代表，鹵系阻燃劑具有優良的阻燃性能，且添加量少，與聚烯烴相容性好，但鹵系阻燃聚烯烴材料燃燒時產生大量的煙霧、鹵化氫氣體，腐蝕儀器設備，產生“二次災害”。
一種阻燃UHMWPE 纖維的生產方法。在UHMWPE粉料中加入溶劑、抗氧劑、改性劑和復合阻燃添加劑（氫氧化鋁和氫氧化鎂混合劑），混合均勻后加入雙螺桿擠出機內制備紡絲原液，紡絲過程中混入阻燃纖維制備阻燃UHMWPE纖維。阻燃劑的混入有助于顯著提高產品整體的阻燃性能，同時在紡絲過程中摻入阻燃纖維，可進一步改善其阻燃性能，實現產品自身全面的阻燃性能。紡絲原液中添加阻燃劑的方法不僅改 善了UHMWPE的流動性，提升其加工性能，同時纖維阻燃效果持久，耐洗性優異，但因UHMWPE熔體黏度大，阻燃劑的分散均勻性是當前遇到的大問題。
目前對于UHMWPE纖維的阻燃改性存在的主要問題：（1）后整理方法對UHMWPE纖維進行阻燃改性時，阻燃劑僅通過物理吸附作用“黏在”纖維表面，阻燃耐洗性、持久性均較差。（2）使用接枝改性的方法雖然克服了后整理方法持久性差的缺點，但產生的效果不明顯、實施難度較大。（3）共混法可以實現阻燃劑很好地包裹在UHMWPE 纖維表面及內部，阻燃效果良好，耐水性和持久性較其他改性方法更出色。UHMWPE 熔融紡絲存在熔體黏度較大，凍膠紡絲存在大分子易纏結等問題，但研究者們在體系中添加流動改性劑或使用良溶劑等方法解決。通過共混法對UHMWPE纖維進行阻燃改性將是主要研究方向。
