木质素的热降解及炭是什么？( 二 ) 随着人们对环境问题认识的不

5壳聚糖
几丁质是第二丰富的天然多糖，主要存在于真菌和酵母的细胞壁、甲壳类动物的外壳和节肢动物的外骨骼中，壳聚糖（CS）是几丁质完全或部分脱乙酰化产物。壳聚糖具有羟基的碳水化合物结构，可用作阻燃体系中的碳源。

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壳聚糖分子由于含有游离氨基，在酸性溶液中易成盐，呈阳离子性质，可以采用层层自组装的方法制备阻燃修饰层。单一壳聚糖在一定程度上提高聚合物的热稳定性，但由于其含氮量低，并不能提高材料的阻燃等级，使用受到一定限制，常与其他含磷材料共用于磷氮协同阻燃。
6DNA
DNA由核苷酸聚合而成，是一种存在与所有生物体内的双螺杆结构大分子。每个核苷酸由含氮碱基、五碳糖和磷酸基3部分组成。在热分解过程中，磷酸基产生磷酸，可以作为酸源；五碳糖形成芳香结构，可以作为碳源，含氮碱基释放氨气，可以作为气源，故DNA是一种潜在的三源一体的膨胀型阻燃剂（IFR）。

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阻燃微球制备过程图
DNA在较低温度（160~200℃）形成多孔隙、泡沫型、隔热的膨胀残留物，且会在持续的加热下转化为一种热稳定性极高的陶瓷类材料，比有机衍生的膨胀炭能够承受更长的火焰暴露时间。

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已经开发的大规模制备方法使得DNA的可获取性与其他IFR材料具有竞争力；同时阻燃应用时所需纯度要求不高，从而可以进一步降解原料成本。由于DNA的耐洗涤性能较差，需通过与其他材料交联接枝来改善。
7蛋白质
蛋白质是由氨基酸以脱水缩合的方式组成的多肽链再经过盘曲折叠形成。棉织物在涂布酪蛋白或疏水蛋白后，会导致纤维素过早发生热分解，从而有利于炭的形成，避免由于酸性物质的释放而解聚，并进一步产生挥发物，防火性能得到改善。

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乳清蛋白由于良好的阻氧性能和较大的水蒸气吸附性能，在燃烧时能阻碍氧气的扩散，同时吸收热量促进炭的形成，可应用于阻燃涂料。但目前蛋白质主要应用于纤维素基质阻燃，在塑料等其他方面的应用有所限制。
8其他生物基材料
还有一些生物基材料如茶皂素（TS）、植酸、香草醛、衣康酸等在阻燃材料方面也有广泛的应用。

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如何进一步提高接枝改性技术，将氮、磷、硅等阻燃元素与生物基化合物有效结合，提高阻燃效果是生物基阻燃剂发展的重要途径。未来增强生物基阻燃剂与聚合物基体的相容性以及降低聚合物在加工过程中的热降解，改性生物基阻燃剂以提高复合材料的综合性能值得进一步探索。
此外，生物质精炼技术的不断发展，使许多生物基成分的提取成为可能，促进了生物基化合物的高价值新应用和生物基材料的生产，但这些生物基化合物的结构和组成多变，采用合理有效技术控制及克服天然原料的局限性，同时提高阻燃效率是生物基阻燃剂能够工业化应用的必要措施。