摘要：在建筑建設中防火材料的應用是一項關鍵步驟，針對傳統防火材料的劣勢，列舉了鹵系阻燃劑的應用與發展，探討新型防火材料的優越性。
關鍵詞：傳統,阻燃劑,無鹵化
0 前言
隨著科學技術的發展，防火材料的研究與開發獲得了前所未有的重視，每年都有新的防火材料研制成功。由于許多先進技術的應用，防火材料的研制有了較大的提高，特別是在綠色、新型及高科技含量防火材料方面有了長足的進步。
1 傳統防火材料
1.1 防火板
防火板是目前市場上最為常用的材料，其優點是防火、防潮、耐磨、耐油、易清洗，主要用于建筑物出口通道、樓梯井和走廊等處的防火吊頂建設，能確保火災時人員的安全疏散，并保護人們免受蔓延火勢的侵襲。
1.2 防火木制窗框
防火木制窗框周圍嵌有木制密封材料，遇熱膨脹，能防止火焰從縫隙鉆入。這種窗框用松木制成，四周粘貼用石墨制成的密封材料，以堵住細微縫隙，增加防火效果，在距離窗框1O厘米處，用噴火器對準該窗框，噴出溫度高達800℃的火焰，歷時20分鐘，火焰也未能透過窗框。
1.3 防火玻璃
防火玻璃的主要優點是具有良好的透光性能和耐火、隔熱、隔聲性能，常見的防火玻璃主要包括3種：夾層復合防火玻璃、夾絲防火玻璃和中空防火玻璃。防火玻璃是金融保險、珠寶金行、圖書檔案、文物貴重物品收藏、財務結算等重要場所和商廈、賓館、影院、醫院、機場、計算機房、車站碼頭等公共建筑以及其他設有防火分隔要求的工業及民用建筑的防火門窗和防火隔墻等范圍的理想防火材料。
1.4 防火涂料
防火涂料是一類特制的防火保護涂料，由氯化橡膠、石蠟和多種防火添加劑組成的溶劑型涂料，具有耐火性好的優點。防火涂料施涂于普通電線表面后，遇火能膨脹產生200毫米厚的泡沫，炭化成保護層，隔絕火源，因此，適用于發電廠、變電所等級較高的建筑物室內外電纜線的防火保護。
2 鹵系阻燃劑
鹵系阻燃劑作為有機阻燃劑中的一個重要品種,也是使用最早的一類阻燃劑。由于其價格低廉、添加量少、與合成材料的相容性和穩定性好，能保持阻燃劑制品原有的理化性能，是目前世界上產量和使用量最大的有機阻燃劑。但是國外現在正在調整鹵系阻燃劑的用量，現在美國鹵系阻燃劑的用量只占30%左右,西歐比此比例更低，日本略高，而在我國,阻燃劑仍以鹵系阻燃劑為主，主要包含氯系和溴系，占整個阻燃劑體系的80%以上，其中氯系占69%，并有出口，溴系不足，每年需進口。
(1)氯系阻燃劑。我國阻燃產品以氯系阻燃劑為主,主要是因為氯系阻燃劑的價格便宜，其中又以氯含量高的氯化石蠟為主。但是它熱穩定性差，僅適用于加工溫度低于200℃的產品。
(2)溴系阻燃劑。溴系阻燃劑阻燃效率高，是氯系阻燃劑的兩倍，因此相對用量少，又由于它與基體樹脂互容性好，對材料的力學性能影響較小，并能降低燃燒氣體中鹵化氫的含量，在阻燃領域有其很高的地位。其中用量較大的有十溴聯苯醚、四溴雙酚A、四溴二季戊四醇、溴代聚苯乙烯、五溴甲苯和六溴環十二烷等。
3 鹵系阻燃劑的應用狀況
(1)有機阻燃劑每年全球總耗量為20～25萬t，其中鹵系阻燃劑因其用量少、阻燃效率高且適應性廣，已發展成為阻燃劑市場的主流產品，在今后的相當長時間內仍會是阻燃劑的主力，畢竟在很多應用領域一時還很難找到適合的代用品。鹵系阻燃劑生產商也已走止國際化，在歐美主要表現為重組合并或建立新的生產基地，提高其市場份額在亞洲則表現為擴大銷售網絡和增加地區合作伙伴，這主要是由于其在價格和隆能方面具有絕對的優勢，鹵系阻燃劑目前仍然占據塑料配方的主導地位，因此它還是有良好的市場前景。
(2)目前我國還在生產和使用的十溴二苯醚(DBDPE)因為致癌性問題長期為人爭議，六溴環十二烷(HBCD)、四溴雙酚A(TBBA)、鹵化石蠟等大量使用的低檔阻燃劑，也不能滿足一些高新技術行業所需阻燃工程塑料的需要，只能使最終產品占據低檔阻燃尼龍市場。現在部分廠家開始使用溴代環氧齊聚物,而適用于阻燃工程塑料(PBT、PC)及其合金的磷系、磷—氮系、硅系及高性能鹵系、氫氧化鋁、氫氧化鎂、膨脹型阻燃劑，尚未形成系列化的、可滿足多種需要的產品并且檔次不高，有的仍處于研發階段。
因此我們應當加強新產品的研發工作，如開發在性能、價格及環保方面都可為用戶接受的DBDPE的代用品(如對DBDPE控制其純度，嚴格控制中低溴二苯醚的含量)、低滲出、與玻纖相容的改性聚合型阻燃劑、可用于聚烯烴及一些含氧工程塑料如(PC、PA、PBT及它們的合金等)使用的新型阻燃劑。
(3)磷—鹵協同作用已為許多實驗證實，磷一鹵型有機磷系阻燃劑是各類阻燃劑中最復雜、也是研究較充分的一類，這類阻燃劑受熱分解時能產生偏磷酸、三鹵化磷和三鹵氧磷等，它們相互作用，從而發揮凝聚相和氣相阻燃作用。目前，這類阻燃劑很受重視，國內外銷量一直呈遞增趨勢，但國內廠家多生產一些價格低廉的低相對分子質量、液態的三鹵代烷芳基磷酸醋，它們易遷移、揮發性大、耐熱性差、對樹脂有塑化作用，劣化了制品物理性能，因而使用范圍受到限制，應該加強該類阻燃產品的研發。
(4)鹵系阻燃劑微膠囊化后可以提高阻燃劑的熱分解溫度和軟化溫度，消除異味，改善了阻燃材料的耐熱性、耐侯性和抗遷移性，也是改善鹵系阻燃劑性能的一個方法。
4 阻燃劑應對無鹵化趨勢
鹵系阻燃劑的嚴重缺點是燃燒時生成大量的煙和有毒且具腐蝕性的氣體，可導致電路系統開關和其它金屬物件的腐蝕及對環境的污染對人體呼吸道和其它器官的危害更大，可導致窒息從而威脅生命安全。近幾年，美國、英國、挪威、溴大利亞已制定或頒布法令,對某些制品進行燃燒毒性試驗或對某些制品的使用所釋放的酸性氣體進行規定，開發無鹵阻燃劑、升級鹵系阻燃劑，逐步實現阻燃劑的無鹵化和生態化，已是發展趨勢之一。
(1)氯系阻燃劑。對于氯系阻燃劑而言，大力發展氯化脂環烴等熱穩定性較高的氯系阻燃劑成為趨勢,此系列產品主要有四氯鄰苯二甲酸配、全氯戊環癸烷、六氯環戊二烯、苯基三氯化磷、苯氧氯化磷、氯橋酸配、四輕甲基氯化磷等。
(2)溴系阻燃劑。歐盟電子電機中危害物資禁用指令中決定在2006年7月1日全面禁止聚溴聯苯及多溴二苯醚等溴系阻燃劑的使用。為了應對這一情況，提高溴系阻燃劑的環保性能，目前國際上溴系阻燃劑技術發展的方向是提高溴含量和增大分子量，這種大分子技術能夠提高被阻燃基材的抗紫外線穩定性，減小煙、腐蝕性氣體和有毒氣體的釋放量。如美國Ferro公司的PB-68主要成分為溴化聚苯乙烯，分子量15 000，含溴68%。溴化學法斯特公司和Ameribrom公司分別開發的聚五溴苯酚基丙烯酸醋，含溴量70.5%，分子量30 000-80 000。這些阻燃劑適合于各類工程塑料，在遷移性、相容性、熱穩定性、阻燃性等方面均大大優于許多小分子阻燃劑，有可能成為今后的更新換代產品。
(3)無鹵阻燃劑。由于環保問題，鹵系阻燃劑的使用受到了不同程度的限制，阻燃劑的無鹵化正成為阻燃劑開發應用的主要趨勢。無鹵阻燃劑主要由有機含磷、氮、硅阻燃體系形成的高阻燃性、無熔滴行為，對長時間或重復暴露在火焰中有較好的抵抗性能的膨脹性阻燃劑以及無機阻燃體系，主要有金屬氧化物、氫氧化鎂、氫氧化鋁、硼酸鋅、鑰化物、二茂鐵、磷系化合物紅磷、磷酸醋、硅系化合物、金屬硝酸鹽硝酸銅、硝酸銀、季戊四醇、聚磷酸錢等。
5 結束語
我國現有的阻燃劑結構有悖當今環保的要求，應盡快采取措施，發展低煙、低毒的環保型阻燃劑。包括減少鹵系阻燃劑的用量，大力增加無機阻燃劑、有機磷系、磷一氮系、氮系阻燃劑的用量，開發高效多功能復合阻燃劑和無機環保阻燃劑，發展阻燃劑的微膠囊化技術、交聯技術、直接生成阻燃單體技術、合理的表面處理技術。阻燃劑應具有能源消耗低、無害、難遷移、燃燒時釋放出的有毒有害氣體及煙塵量低、易回收、產品性價比優異的性能。目前我國正不斷推進消防法規和標準的建設，始終堅持“ 防消結合、以防為主”的消防方針，在此基礎上正努力發展評價阻燃劑的性能及使用的檢測方法，相信鹵系阻燃劑的發展及使用會為我們的消防事業及社會安全做出更大的貢獻。
參考文獻：
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