我國(guó)阻燃紡織品技術(shù)的發(fā)展
我國(guó)阻燃紡織品技術(shù)的發(fā)展
一、阻燃技術(shù)概述
阻燃技術(shù)的發(fā)展是伴隨著合成高分子材料的發(fā)展而發(fā)展的。
高分子材料按來(lái)源分為天然、半合成和合成高分子材料。1907年貝克蘭和他的助手發(fā)明了酚醛樹脂，標(biāo)志著人類應(yīng)用合成高分子材料的開始。由于優(yōu)異的性能和生產(chǎn)應(yīng)用中的低投資，合成高分子材料在短短幾十年間得到了高速發(fā)展，電子電器產(chǎn)品、高層建筑、飛機(jī)汽車和交通運(yùn)輸、裝修裝飾等行業(yè)大量使用了天然或者合成的高分子材料，使高分子材料成為與金屬、陶瓷并列的三類重要材料之一。
由于高分子材料具有分子量大、碳含量高的特點(diǎn)，使得大多數(shù)高分子材料具有很強(qiáng)的易燃性、可燃性和燃燒毒性，這也成為導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生時(shí)損失擴(kuò)大的重要原因，從而推動(dòng)了阻燃技術(shù)的發(fā)展。
阻燃劑的技術(shù)自從1908年G.A.En-gelard等用天然橡膠與氯氣反應(yīng)制得了阻燃氯化橡膠，開創(chuàng)了以化學(xué)方法阻燃高聚物的先河以來(lái)，特別是近40年高分子工業(yè)迅速發(fā)展的需求，阻燃技術(shù)得到迅速的發(fā)展，開發(fā)出許多高效的、新型的阻燃劑。
阻燃劑是用以提高材料抗燃性，即阻止材料被引燃及抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦０醋枞紕┡c被阻燃基材的關(guān)系，阻燃劑可分為添加型及反應(yīng)型兩大類。按阻燃元素種類，阻燃劑常分為鹵系、有機(jī)磷系、鹵磷系、氮系、磷鎂系、無(wú)機(jī)磷-氮系、銻系、鋁-鎂、無(wú)機(jī)磷系、硼系、鋁系等。
阻燃劑通過(guò)燃燒過(guò)程中的吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)及分解不燃?xì)怏w產(chǎn)生窒息作用等原理，使易燃的高分子材料不燃、難燃、自熄，或其火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p緩、熱釋放及煙釋放速率降低，從而有效改善高分子材料應(yīng)用中的火災(zāi)安全性。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和高分子材料的推廣應(yīng)用，阻燃技術(shù)的研究也不斷得到推進(jìn)深入，其適用范圍已經(jīng)涵蓋了木材、織物等天然高分子材料、纖維、塑料、橡膠等合成高分子材料以及瀝青等半合成高分子材料。
二、前景展望
采用阻燃改性技術(shù)可以有效改善高分子材料的火災(zāi)安全性。因此，高分子材料的阻燃改性研究與開發(fā)在促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高公共場(chǎng)所建筑安全、促進(jìn)社會(huì)和諧安定方面具有潛在的推動(dòng)力，阻燃制品產(chǎn)業(yè)化有著良好的市場(chǎng)前景和發(fā)展?jié)摿Α?/span>
由于傳統(tǒng)鹵系阻燃劑在燃燒過(guò)程中特別容易產(chǎn)生刺激性煙霧，某些產(chǎn)品在降解過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生有毒致癌物質(zhì)如Dioxin（二噁英），或者其不完全反應(yīng)產(chǎn)物如多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚等，對(duì)人類健康和環(huán)境存在著極大的隱患。同時(shí)鹵系阻燃劑在阻燃時(shí)放出大量的鹵化氫（HX）煙霧，往往發(fā)生二次危害，因此國(guó)際上阻燃劑研究已經(jīng)向低煙、無(wú)鹵、低毒方向發(fā)展。如用三-（三溴苯氧基）-三嗪作為十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的替代阻燃添加劑，以及Firemaster550，ReafasNHP等新型阻燃劑。
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)阻燃劑生產(chǎn)和消費(fèi)形勢(shì)持續(xù)發(fā)展，年均消費(fèi)增長(zhǎng)率超過(guò)20%。政府及企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到阻燃劑研究對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)方面的巨大推動(dòng)作用，阻燃劑工業(yè)正在朝著環(huán)保化、低毒化、高效化、多功能化的方向發(fā)展。目前我國(guó)已成立了阻燃研究專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，開發(fā)出納米鹵-銻協(xié)效阻燃劑，溴化環(huán)氧樹脂，氫氧化鎂阻燃劑，高效阻燃劑FR245以及全生物降解塑料阻燃劑等多種高效多功能復(fù)合阻燃劑和無(wú)機(jī)環(huán)保阻燃劑。
三、我國(guó)阻燃技術(shù)現(xiàn)狀
隨著合成技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)阻燃技術(shù)研究方面取得了較大發(fā)展，阻燃制品從純天然高分子材料擴(kuò)展到混合和合成高分子材料，使用范圍從初的紡織擴(kuò)展到裝飾裝修、建筑構(gòu)件、外墻保溫、電線電纜、電器元件、道路交通等各個(gè)領(lǐng)域，涌現(xiàn)出微膠囊化、表面改性、復(fù)配協(xié)同、以及超細(xì)化、納米化等許多新技術(shù)，研發(fā)出一系列品種齊全、性能優(yōu)異的新型阻燃劑。國(guó)內(nèi)已有超過(guò)16,000家阻燃相關(guān)企業(yè)及超過(guò)220個(gè)阻燃科研實(shí)驗(yàn)室，有鹵系阻燃劑、有機(jī)磷酸酯類阻燃劑、磷-氮阻燃劑、無(wú)機(jī)阻燃劑的相關(guān)研究發(fā)展迅速，且已大規(guī)模生產(chǎn)。DOPO、次磷酸鹽、磷腈類阻燃劑等新型阻燃劑在國(guó)內(nèi)已受到廣泛的關(guān)注，其相關(guān)研究已取得了一定的進(jìn)展。
但國(guó)內(nèi)阻燃技術(shù)發(fā)展與國(guó)際仍有一定的差距，主要表現(xiàn)為：
1、研究起步晚。50年代才開展這一方面的研究，直至80年代，阻燃技術(shù)才得到較快、較全面、較系統(tǒng)的發(fā)展。由于缺少高校和廠家的聯(lián)合研發(fā)，對(duì)高能效、無(wú)毒、無(wú)遷移、耐高溫、加工性能好的新型阻燃劑的研究起點(diǎn)仍然較低。
2、阻燃劑標(biāo)準(zhǔn)有待完善。我國(guó)已經(jīng)初步建立了一系列阻燃制品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如GB20286-2006阻燃制品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，公安部《阻燃制品標(biāo)識(shí)管理辦法》等，但也僅限于對(duì)材料本身的燃燒性能要求，尚未建立統(tǒng)一的阻燃劑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。阻燃劑的開發(fā)、生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理，阻燃劑品種少，質(zhì)量不穩(wěn)定，科技含量低，由于缺少相應(yīng)的立法和措施，阻燃制品市場(chǎng)尚未得到有效開拓。
3、性能、價(jià)格、環(huán)保三方面的綜合優(yōu)勢(shì)低。一個(gè)理想的阻燃劑好能同時(shí)滿足阻燃效率高、毒性低、相容性好、穩(wěn)定性高、原料來(lái)源充足、制造工藝簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉以及不致過(guò)多惡化被阻燃基材的加工性能和后產(chǎn)品的物理機(jī)能等要求。隨著環(huán)境法規(guī)的日益嚴(yán)格，許多鹵系阻燃劑由于高溫下分解的高毒性，國(guó)際市場(chǎng)已經(jīng)收到嚴(yán)格限制。由于我國(guó)尚未對(duì)此有明確的立法要求，許多新型產(chǎn)品受到低端市場(chǎng)的沖擊，成本高、產(chǎn)量低，研發(fā)積極性受到打擊，導(dǎo)致國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。
四、建議我國(guó)阻燃劑開發(fā)和研究要想跟上發(fā)展步伐，應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行努力：
1、加強(qiáng)交流合作。阻燃劑涉及行業(yè)廣泛，其研究、開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用需要各行業(yè)領(lǐng)域的支持配合。加強(qiáng)國(guó)際間的交流合作，可以促進(jìn)我們學(xué)習(xí)和借鑒外國(guó)先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，縮短我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。
2、開展產(chǎn)學(xué)研合作，發(fā)展自主產(chǎn)業(yè)，提高綜合競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)內(nèi)對(duì)阻燃機(jī)理的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，只有將機(jī)理研究透徹，阻燃劑和阻燃材料的開發(fā)才有針對(duì)性和目的性，達(dá)到“阻燃設(shè)計(jì)”的目標(biāo)。政府應(yīng)推動(dòng)高校和企業(yè)的研發(fā)聯(lián)合，充分發(fā)揮高校的人才、設(shè)備優(yōu)勢(shì)和企業(yè)的資金優(yōu)勢(shì)、市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，開發(fā)高能效、無(wú)毒、無(wú)遷移、耐高溫、加工性能好的新型阻燃劑，加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)我國(guó)阻燃劑消費(fèi)結(jié)構(gòu)的日趨合理化。
3、健全相關(guān)法規(guī)，逐步完善阻燃產(chǎn)品和測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步細(xì)化阻燃劑和阻燃制品的檢測(cè)檢驗(yàn)制度，優(yōu)化監(jiān)管和認(rèn)證體系，強(qiáng)化監(jiān)管力度，提高企業(yè)和用戶使用阻燃劑的意識(shí)。
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