随着人们防火意识的提高,我国的合成材料用品被广泛应用于建筑、航天、纺织和运输等行业,阻燃材料正发挥越来越重要的作用。
阻燃材料种类众多,一般来说,可以分为含卤阻燃材料和无卤阻燃材料。含卤阻燃材料主要是添加了含卤素阻燃剂,具有阻燃效率高、用量少的特点,但其燃烧时会产生具有腐蚀性、毒性的气体,火灾发生时会造成人员伤亡以及物件腐蚀等二次危害。
因此,研发新型无卤阻燃材料已逐渐成为国际发展趋势。据介绍,目前镁、铝等无机化合物阻燃剂已广泛应用于电线电缆及各类建筑材料,含磷、硅阻燃剂已应用于电子电器等材料。
伴随科技的快速发展,人们对相关产品的结构轻型化、多功能复合化、性能稳定化提出了更高要求。相关人士表示:“新型的阻燃剂及纳米复合技术有可能应用于各类阻燃材料。”
例如,阻燃聚合物/层状无机物纳米复合材料可以有效减少热释放速率、延缓火蔓延,为逃生赢得宝贵时间;纳米金属氧化物在阻燃聚合物材料燃烧时可以有效减少烟气毒性,减少人员伤亡;生物基阻燃材料具有绿色、环境友好、可再生和生物可降解等特性。
今后阻燃材料的研究方向主要有以下几方面。
第一,更高的阻燃效率。阻燃的效率越高,防护的效果越好,可以通过改变阻燃剂的结构、组成及协效阻燃达到更高的阻燃效率。第二,阻燃材料的火安全性。阻燃材料在火场发挥作用时,不仅需要大幅降低材料燃烧时的热释放,还需要同步降低有毒有害气体的产生,可以利用纳米复合技术减少燃烧过程中有毒烟气的生成。第三,长效阻燃作用时间。随着使用时间的增加,环境和老化等因素会造成阻燃材料的阻燃效率下降,达不到防火阻燃效果,可通过阻燃剂的包裹技术和反应型阻燃剂达到上述目的。第四,较低的成本,即降低阻燃材料的成本,提高性价比。第五,阻燃材料对人和环境不造成危害,即阻燃产品在全生命周期使用过程中不对人和环境造成危害,并可回收再生、生物降解。