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【摘 要】 本文综合性的论述了阻燃材料对消防安全的重要性，重点对阻燃材料的类型和发展及其对消防安全的影响进行了介绍。
【关键词】无机阻燃材料；有机阻燃材料；无卤阻燃材料；纳米阻燃材料；消防安全一、阻燃材料对消防安全的重要作用
阻燃材料具有抗燃性，是能够阻止材料被引燃、能够抑制火焰传播、且能自熄或具有自熄倾向的材料。采用阻燃材料可以防止火灾的发生，能够大大降低火灾危险。1987年美国国家标准局（NBS，现更名为美国国家技术和标准研究院，NITS）对五种典型塑料制品的阻燃试样和非阻燃试样的火灾危险性进行了实验。这五种试验制品分别是：①高抗冲聚苯乙烯电视机外壳，②改性聚苯醚电子计算机外壳，③聚氨酯泡沫塑料软椅，④带聚乙烯绝缘层和橡胶护套的电缆，⑤不饱和聚酯玻璃钢电路板。试验的测定结果如表1所示，阻燃材料的火灾安全性在很多方面都比非阻燃同类材料要高[1]。由此可见，阻燃材料对消防安全是多么的重要。阻燃材料的使用，可以减少火灾发生的几率；火灾发生后，可以大大减少有燃烧时毒气体的释放量，延长燃烧时间，为发生火灾后人员疏散和抢救财产争取宝贵的时间，为消防人员控制火情，灭火救援争取宝贵的时间。
二、阻燃材料的基本类型
阻燃材料的性质特点和阻燃效果直接影响到它在社会生产、生活方面，尤其是消防安全方面的应用。目前，阻燃材料主要有无机材料，有机材料。（一）无机阻燃材料
无机阻燃材料主要有常用品种有以下几种：①氢氧化镁、氢氧化铝，可分别单独使用，但加入量大，往往与树脂用量相当；②无机磷类，常用红磷及硫酸盐，纯红磷在使用前最后经过微化处理，可单用和并用，磷酸盐有磷酸铵、硝酸铵等；③硼类阻燃材料，常用水合硼酸锌，一般与其他阻燃材料协同使用，其他金属氧化物，如金属铝化物、金属铁化物等，主要用于硝烟；④金属卤化物，如各类卤化锑类。氢氧化镁和氢氧化铝是无机阻燃材料中应用最广泛的。其优点是热稳定性好，安全性高，价格低廉，无毒，对环境污染很小；缺点主要是阻燃效能低，填充量大[3，4]。
（二）有机阻燃材料
有机阻燃材料是目前使用比较广泛的阻燃材料，其具有添加量少、阻燃效果好等特点，但它在燃烧过程中发烟量较大，会释放出有毒性、腐蚀性的卤化氢气体。常用品种主要有①有机卤化物。主要为溴化物，常用的有，十溴联苯酸（DBDPO）、四溴双酚A（TBBPA）、溴化聚苯乙烯（BPS）等。②有机磷化物。可分为无机磷合卤代磷两类。无卤磷主要为磷酸类如三苯（TPP）等。无卤磷需与卤化磷协同加入。卤代磷的分子内同时含有磷和卤两种元素，具有分子内协同作用，因而可单独使用，常用品种如三氯乙烯（TECP）等。③氮系。主要品种有三聚氮氨等，常用于聚酰胺（PA，俗称尼龙）和聚氨酯（PU）中，并与磷类阻燃剂协同使用[5]。
三、阻燃材料的发展
随着科技的发展，物质材料的不断丰富，对阻燃材料的要求也越来越高。高效，节能，绿色环保阻燃材料越来越多的受到人们的重视。无机阻燃材料虽然安全性高，无毒，对环境污染小，但其总体阻燃效果差，填充量大；有机阻燃材料，尤其是卤系阻燃材料，虽然阻燃性能好，但燃烧毒性大，对环境污染大。许多新的阻燃材料被发展应用，如无卤阻燃材料和纳米阻燃材料。
（一）无卤阻燃材料
无卤阻燃材料以其燃烧释放气体毒性小，对环境污染少的特点逐渐被人们重视。膨胀型阻燃剂（IFR）就是20世纪九十年代以后出现的一种无卤阻燃剂。这种阻燃剂是一种以氮、磷为主要组成的复合阻燃剂，它不含卤素，不采用氧化锑作为协效剂。该类阻燃剂主要由三部分组成[6]：①酸源，又称脱水剂，主要由无机酸以及加热时能产生酸的盐类组成，如磷酸、硫酸等；②碳源，又称成炭剂，主要是含碳的多元醇化合物，如淀粉、季戊四醇等；③气源，又称发泡剂，主要为含氮的多碳化合物，如尿素，双氰胺等。IFR在受热时发泡膨胀形成封闭的碳层，可以减少基材与热源之间的能量传递，阻止气体扩散，从而阻止火焰的传播。
（二）納米阻燃材料
纳米粒子是结构尺寸在0.1-100nm的粒子。纳米粒子具有大的表面积，小尺寸效应、量子效应、表面效应等的作用使纳米粒子在热、磁、光、表面稳定性等方面具有不同于常规粒子的特殊优势。由纳米粒子组成的材料，称为纳米材料。纳米材料被誉为是21世纪最好的材料纳米材料的发展对于消防安全同样产生了巨大的影响。
无机阻燃材料虽然安全无毒，但由于阻燃效能差，填充量大而在应用上受到很大的限制。有研究表明，将无机阻燃材料超细化，粒径达到纳米级，利用纳米粒子特殊性能，能够起到减少用量，提高阻燃效能的目的[7]。另一方面，纳米材料引入到阻燃剂中，能够改善阻燃剂的力学和热学性能，能够抑制烟雾的产生，抑制有毒气体的释放。阻燃纳米复合材料是一种能够防止环境污染的绿色、环保阻燃材料。
四、结束语
阻燃材料的使用能够减少火灾发生的几率，提高火灾安全水平，减少火灾中人员的伤亡和财产的损失。只有阻燃材料的不断发展和进步，我们的消防安全才能够真正做到未雨绸缪，防火灾于未然。
参考文献：
[1] 盛超.阻燃剂在防火技术中的应用和发展[J]. 消防科技创新与社会安全发展.2013，267-271。
[2] 欧育湘，韩廷解.发展阻燃材料防火灾于未然[J].新材料产业，2006，7，32-36。
[3]朱磊，张翔.改性氢氧化镁阻燃剂对聚丙烯的性能影响研究[J].消防技术与产品信息.2009，7，41-42.
[4] 于立娟，孙鹏，李广义等.阻燃剂的研究进展[J]. 上海塑料，2013，3，21-24。
[5]鞠洪波.阻燃材料发展现状与趋势分析[J].绿色科技，2011，11，136-138。
[6]张跃飞.无卤阻燃剂的开发与应用研究进展 [J].塑料，2008，37，4，62-65。
[7]于永忠，吴启鸿，葛世成.阻燃材料手册[M].北京：群众出版社.1997。
[8]纳米技术应用于消防领域的前瞻性研究[J]. 2013，7，44-46。
【关键词】无机阻燃材料；有机阻燃材料；无卤阻燃材料；纳米阻燃材料；消防安全一、阻燃材料对消防安全的重要作用
阻燃材料具有抗燃性，是能够阻止材料被引燃、能够抑制火焰传播、且能自熄或具有自熄倾向的材料。采用阻燃材料可以防止火灾的发生，能够大大降低火灾危险。1987年美国国家标准局（NBS，现更名为美国国家技术和标准研究院，NITS）对五种典型塑料制品的阻燃试样和非阻燃试样的火灾危险性进行了实验。这五种试验制品分别是：①高抗冲聚苯乙烯电视机外壳，②改性聚苯醚电子计算机外壳，③聚氨酯泡沫塑料软椅，④带聚乙烯绝缘层和橡胶护套的电缆，⑤不饱和聚酯玻璃钢电路板。试验的测定结果如表1所示，阻燃材料的火灾安全性在很多方面都比非阻燃同类材料要高[1]。由此可见，阻燃材料对消防安全是多么的重要。阻燃材料的使用，可以减少火灾发生的几率；火灾发生后，可以大大减少有燃烧时毒气体的释放量，延长燃烧时间，为发生火灾后人员疏散和抢救财产争取宝贵的时间，为消防人员控制火情，灭火救援争取宝贵的时间。
二、阻燃材料的基本类型
阻燃材料的性质特点和阻燃效果直接影响到它在社会生产、生活方面，尤其是消防安全方面的应用。目前，阻燃材料主要有无机材料，有机材料。（一）无机阻燃材料
无机阻燃材料主要有常用品种有以下几种：①氢氧化镁、氢氧化铝，可分别单独使用，但加入量大，往往与树脂用量相当；②无机磷类，常用红磷及硫酸盐，纯红磷在使用前最后经过微化处理，可单用和并用，磷酸盐有磷酸铵、硝酸铵等；③硼类阻燃材料，常用水合硼酸锌，一般与其他阻燃材料协同使用，其他金属氧化物，如金属铝化物、金属铁化物等，主要用于硝烟；④金属卤化物，如各类卤化锑类。氢氧化镁和氢氧化铝是无机阻燃材料中应用最广泛的。其优点是热稳定性好，安全性高，价格低廉，无毒，对环境污染很小；缺点主要是阻燃效能低，填充量大[3，4]。
（二）有机阻燃材料
有机阻燃材料是目前使用比较广泛的阻燃材料，其具有添加量少、阻燃效果好等特点，但它在燃烧过程中发烟量较大，会释放出有毒性、腐蚀性的卤化氢气体。常用品种主要有①有机卤化物。主要为溴化物，常用的有，十溴联苯酸（DBDPO）、四溴双酚A（TBBPA）、溴化聚苯乙烯（BPS）等。②有机磷化物。可分为无机磷合卤代磷两类。无卤磷主要为磷酸类如三苯（TPP）等。无卤磷需与卤化磷协同加入。卤代磷的分子内同时含有磷和卤两种元素，具有分子内协同作用，因而可单独使用，常用品种如三氯乙烯（TECP）等。③氮系。主要品种有三聚氮氨等，常用于聚酰胺（PA，俗称尼龙）和聚氨酯（PU）中，并与磷类阻燃剂协同使用[5]。
三、阻燃材料的发展
随着科技的发展，物质材料的不断丰富，对阻燃材料的要求也越来越高。高效，节能，绿色环保阻燃材料越来越多的受到人们的重视。无机阻燃材料虽然安全性高，无毒，对环境污染小，但其总体阻燃效果差，填充量大；有机阻燃材料，尤其是卤系阻燃材料，虽然阻燃性能好，但燃烧毒性大，对环境污染大。许多新的阻燃材料被发展应用，如无卤阻燃材料和纳米阻燃材料。
（一）无卤阻燃材料
无卤阻燃材料以其燃烧释放气体毒性小，对环境污染少的特点逐渐被人们重视。膨胀型阻燃剂（IFR）就是20世纪九十年代以后出现的一种无卤阻燃剂。这种阻燃剂是一种以氮、磷为主要组成的复合阻燃剂，它不含卤素，不采用氧化锑作为协效剂。该类阻燃剂主要由三部分组成[6]：①酸源，又称脱水剂，主要由无机酸以及加热时能产生酸的盐类组成，如磷酸、硫酸等；②碳源，又称成炭剂，主要是含碳的多元醇化合物，如淀粉、季戊四醇等；③气源，又称发泡剂，主要为含氮的多碳化合物，如尿素，双氰胺等。IFR在受热时发泡膨胀形成封闭的碳层，可以减少基材与热源之间的能量传递，阻止气体扩散，从而阻止火焰的传播。
（二）納米阻燃材料
纳米粒子是结构尺寸在0.1-100nm的粒子。纳米粒子具有大的表面积，小尺寸效应、量子效应、表面效应等的作用使纳米粒子在热、磁、光、表面稳定性等方面具有不同于常规粒子的特殊优势。由纳米粒子组成的材料，称为纳米材料。纳米材料被誉为是21世纪最好的材料纳米材料的发展对于消防安全同样产生了巨大的影响。
无机阻燃材料虽然安全无毒，但由于阻燃效能差，填充量大而在应用上受到很大的限制。有研究表明，将无机阻燃材料超细化，粒径达到纳米级，利用纳米粒子特殊性能，能够起到减少用量，提高阻燃效能的目的[7]。另一方面，纳米材料引入到阻燃剂中，能够改善阻燃剂的力学和热学性能，能够抑制烟雾的产生，抑制有毒气体的释放。阻燃纳米复合材料是一种能够防止环境污染的绿色、环保阻燃材料。
四、结束语
阻燃材料的使用能够减少火灾发生的几率，提高火灾安全水平，减少火灾中人员的伤亡和财产的损失。只有阻燃材料的不断发展和进步，我们的消防安全才能够真正做到未雨绸缪，防火灾于未然。
参考文献：
[1] 盛超.阻燃剂在防火技术中的应用和发展[J]. 消防科技创新与社会安全发展.2013，267-271。
[2] 欧育湘，韩廷解.发展阻燃材料防火灾于未然[J].新材料产业，2006，7，32-36。
[3]朱磊，张翔.改性氢氧化镁阻燃剂对聚丙烯的性能影响研究[J].消防技术与产品信息.2009，7，41-42.
[4] 于立娟，孙鹏，李广义等.阻燃剂的研究进展[J]. 上海塑料，2013，3，21-24。
[5]鞠洪波.阻燃材料发展现状与趋势分析[J].绿色科技，2011，11，136-138。
[6]张跃飞.无卤阻燃剂的开发与应用研究进展 [J].塑料，2008，37，4，62-65。
[7]于永忠，吴启鸿，葛世成.阻燃材料手册[M].北京：群众出版社.1997。
[8]纳米技术应用于消防领域的前瞻性研究[J]. 2013，7，44-46。