淺談建筑物高分子材料的阻燃方法

孔帥帥

摘 要： 近年來(lái)，建筑物因材料導(dǎo)致火災(zāi)，造成的大量人員傷亡事件層出不窮，從火災(zāi)源頭入手是控制火災(zāi)，保障公共安全的有效方法。高分子材料因其特點(diǎn)突出、性能優(yōu)良因此被廣泛應(yīng)用建筑物各個(gè)方面，如何利用其阻燃性是降低建筑物安全隱患的重要措施。本文針對(duì)高分子材料阻燃機(jī)理、應(yīng)用領(lǐng)域和方法等進(jìn)行探討，對(duì)其今后在建筑物材料火災(zāi)預(yù)防上具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞： 高分子材料;建筑物;阻燃;探討

1.引言

建筑物是人類生產(chǎn)生活中的必需品，相比較其它安全隱患，建筑物一旦發(fā)生火災(zāi)極易造成群死、群傷的事件發(fā)生，其主要原因是建筑物材料大都采用一些化工和塑料制品，一旦發(fā)生火災(zāi)容易產(chǎn)生大量煙霧和有毒氣體。使用這些高分子材料是建筑物行業(yè)中必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如何改進(jìn)其內(nèi)部成分，如添加阻燃劑，增加合金或納米復(fù)合材料，并能針對(duì)這些材料在實(shí)際生產(chǎn)中得到合理應(yīng)用，減少火災(zāi)可能帶來(lái)的安全隱患一直是行業(yè)內(nèi)的熱議話題，本文就是針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行討論。

2.高分子材料阻燃機(jī)理及應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 阻燃機(jī)理

高分子材料產(chǎn)生阻燃作用，主要是通過(guò)氣相阻燃、凝聚相阻燃和中斷熱交換阻燃等機(jī)理實(shí)現(xiàn)的。其中氣相阻燃產(chǎn)生作用的主要原因是阻燃材料受熱或者燃燒的時(shí)候產(chǎn)生自由基抑制劑，或者生成細(xì)微粒子從而使燃燒式或自由基結(jié)合中斷，從而阻止燃燒。除了上述兩種常見(jiàn)情況外，阻燃材料燃燒時(shí)產(chǎn)生大量惰性氣體隔絕空氣，也能產(chǎn)生一定的阻燃作用。凝聚相阻燃機(jī)理一般是由比熱容較大的無(wú)機(jī)填料，或者阻燃劑受熱分解吸熱，從而減緩或者中止燃燒。中斷熱交換阻燃機(jī)理簡(jiǎn)單地說(shuō)是將阻燃材料燃燒產(chǎn)生的部分熱量帶走，使材料不能維持熱分解溫度，從而不能維持產(chǎn)生可燃?xì)怏w，從而使得燃燒中止。

2.2 應(yīng)用現(xiàn)狀

高分子材料在建筑物的應(yīng)用主要在建筑物內(nèi)部裝飾涂層、電纜電線外皮、電器外殼等三個(gè)方面。目前建筑物內(nèi)部裝飾的涂層一般都是節(jié)能環(huán)保，對(duì)人體傷害較小的材料，在實(shí)際的使用中往往加入了阻燃劑，提高了其阻燃性能。電纜外皮相比較高層建筑物其它物品，高溫短路情況下極易產(chǎn)生自燃現(xiàn)象，且目前大多數(shù)的電纜電線的外皮都是聚乙烯類的塑料制品，因此一旦燃燒容易產(chǎn)生有毒有害氣體，因此研究環(huán)保、無(wú)毒且含有阻燃劑的電纜線是未來(lái)的主要趨勢(shì)。此外，電器外殼也容易引發(fā)火災(zāi)產(chǎn)生安全隱患，每年因?yàn)殡娖魍鈿そo人們帶來(lái)的損失就高達(dá)幾億，許多學(xué)者也進(jìn)行了研究，目前電器外殼的主要材料是環(huán)保型阻燃合金，其具有較好的熱穩(wěn)定性且阻燃效果好，在電器外殼中廣泛使用。

3. 建筑物高分子材料的阻燃方法

3.1 高分子材料中添加阻燃劑。

添加阻燃劑目前是針對(duì)高分子材料在外界燃燒條件充分情況下產(chǎn)生阻燃作用，也是常見(jiàn)的一種阻燃方法方法。其原理是在高分子材料基體中加入適當(dāng)種類和用量的小分子化合物阻燃劑，利用阻燃劑和高分子材料復(fù)合體在燃燒時(shí)的氣相或凝聚相阻燃來(lái)提高高分子材料的阻燃性。常見(jiàn)的阻燃劑的種類也有很多，其阻燃機(jī)理也有細(xì)微差別，但是在高分子材料添加阻燃劑最主要的優(yōu)勢(shì)就是簡(jiǎn)單和成本低，但是缺點(diǎn)也很明顯主要是添加量大，效率低對(duì)產(chǎn)品的本身性能也有一定影響。

3.2化學(xué)反應(yīng)阻燃。

化學(xué)反應(yīng)阻燃也是提高高分子材料阻燃性能的一個(gè)重要方法，其原理是將化學(xué)反應(yīng)加入到阻燃元素或基團(tuán)引入到高分子材料分子的主鏈或側(cè)鏈中，從而將易燃材料轉(zhuǎn)化成具有本質(zhì)阻燃性能的高分子材料。除此以外，引入一些金屬原子也能夠有效提高高分子材料的阻燃性能。

3.3 表面改性阻燃

表面改性阻燃顧名思義就是通過(guò)一系列方法，將高分自材料表面引入阻燃元素，通過(guò)材料表面性能的改變來(lái)提升其阻燃性。主要優(yōu)點(diǎn)是由于是在材料表面進(jìn)行改變因此一般不對(duì)材料性能產(chǎn)生影響，但是其工藝復(fù)雜，投資較大，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)和技術(shù)人員都有著較高要求。

3.4 合金及納米復(fù)合阻燃。

由于合金一般都具有阻燃性，因此許多學(xué)者將合金加入到高分子材料中，這種方法的特點(diǎn)是熱穩(wěn)定性好、阻燃時(shí)間和效果都持久。目前納米科技也為高分子材料阻燃帶來(lái)一種新的選擇，研究表明，在高分子材料中引入納米尺度結(jié)構(gòu)改變材料本身的圍觀組成，在一定條件下對(duì)材料的阻燃性及高溫分解都有著顯著的影響

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高分子材料的阻燃問(wèn)題一直是建筑行業(yè)應(yīng)用的難題，本文通過(guò)分析高分子材料的阻燃機(jī)理、在建筑行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀等，并針對(duì)其提出了高分子材料阻燃常見(jiàn)的四點(diǎn)應(yīng)對(duì)方法，具有一定的實(shí)際參考價(jià)值，對(duì)今后建筑行業(yè)高分子材料提高其阻燃性能，減少火災(zāi)發(fā)生率等具有一定的實(shí)際參考應(yīng)用價(jià)值。

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