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近期国内阻燃界盛开的“三朵金花”

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-12-29   来源:防火资源网   浏览次数:1163  分享到: 分享到腾讯微博

一直以来,阻燃界都存在两大关注点,一是阻燃剂的研究,另一个即为如何改善和提高建筑外墙主体保温材料的防火性能。从很久以前开始阻燃剂的使用安全问题就成为人们所关注的焦点,阻燃剂的无卤化成为众多研究者的研发方向。据统计,全国大约80%的建筑外墙主体保温材料均为聚苯乙烯、聚氨酯材料等可燃性有机物,为火灾发生埋下了深深的隐患,随时可能威胁群众的生命财产安全。2010年11月15日,上海发生的教师公寓火灾事故,让世人触目惊心,联想近年来接连发生的央视大火、济南奥体中心大火、上海胶州路大火等事故,追究其因都与建筑物使用了阻燃不合格的泡沫保温材料密切相关。再加上《65号》文件出台的压力,建筑外墙保温材料的防火性能的研究也成为国内的研发点。

下面为近期国内阻燃界的三大研究突破:

1、西安成功研发建筑外墙保温材料防火界面剂  

据统计,全国大约80%的建筑外墙主体保温材料均为聚苯乙烯、聚氨酯材料等可燃性有机物,为火灾发生埋下了深深的隐患,随时可能威胁群众的生命财产安全。2010年11月15日,上海发生的教师公寓火灾事故,让世人触目惊心,联想近年来接连发生的央视大火、济南奥体中心大火、上海胶州路大火等事故,追究其因都与建筑物使用了阻燃不合格的泡沫保温材料密切相关。

为遏制事故再次发生,西安市建委在上海火灾事故发生后的第二天就立即行动,就西安市建筑保温材料防火问题进行专题研究。并积极组织长安大学建筑工程学院先进土木工程材料研究所和西安郎思泰建筑节能科技公司联合开展了提高建筑外墙有机保温材料安全性能的科技攻关。

经过大半年反复试验检测,成功研发出了一种覆盖在有机保温材料外部六面体的新型防火界面剂,可有效降低火灾风险,这种界面剂不仅以其优良的防火效果得到了业内专家的一致认可赞誉,同时成功填补了国内该项技术领域的空白,为提升西安建筑外墙保温材料防火性能,从建筑节能材料的源头上保障建筑安全有着重要及深远的意义。

据了解,经专家评审、国家建筑材料防火检测中心和陕西省建筑科学研究院检测,新型防火界面剂防火阻燃性能、施工性能、粘结强度和耐久性能等多项指标均达到或超过了国家标准,实现了“六面体防火隔离舱”的研发初衷,达到有机保温板在施工或使用过程中的防火要求。

2、中科院开展尼龙6专用绿色阻燃母料研究

近年来,随着提升的环境保护意识,环保型的无卤阻燃剂已成为阻燃技术发展的趋势。

据称,近年来,随着提升的环境保护意识,环保型的无卤阻燃剂已成为阻燃技术发展的趋势。阻燃材料的绿色化越来越成为国际贸易中重要的非关税壁垒、技术壁垒,欧盟颁发了WEEE及ROHS等指令,要求所有投放欧盟市场的电子电气设备必须达到欧盟要求的环保标准。中国是个材料大国,高分子材料在整个产业中占有非常重要的地位,因此发展高分子材料绿色阻燃技术是一个非常关键的课题。 我国为了保护人们的生命财产安全,在2011年颁发的65号文件中对墙体保温材料做出了更为严格的要求。

2010年,工程研究所与中科院宁波材料技术和浙江丰虹新材料股份有限公司于共建了“中科-丰虹功能化有机粘土工程技术研发中心”,旨在开发阻燃功能粘土的制备技术及其在聚合物中的应用。中心成立以来,在李娟副研究员和薛立新研究员的领导下,开展了尼龙6专用绿色阻燃母料的研究工作。经过一年多的研究,掌握了粘土的阻燃化改性技术,成功获得两种阻燃功能化的粘土,并开发了尼龙6专用绿色阻燃功能母粒。在阻燃剂含量少于10%的条件下,其LOI达到29,垂直燃烧达到V-0级。由于阻燃剂的含量的减少,有效地改善了阻燃尼龙材料的其他性能。与市场上同类产品相比,具有高效和低成本的优势,预计每吨可降低成本4000-8000元,具有很强的竞争力,目前已经完成实验室小试,正在进行中试和产业化推进。

绿色环保的阻燃有机功能化粘土/尼龙阻燃母料的研制,主要针对浙江省乃至全国的改性料生产厂家提供一站式服务,节省广大下游厂家的精力,并在此基础上不断完善和开发出系列产品。该成果正在申请专利一项,将来投产后将促进高效、低烟、低毒、无卤、抗熔滴的环保阻燃剂及阻燃技术的开发。另外,浙江丰虹新材料股份有限公司是是亚洲最大,世界第三的精制粘土生产商。该项目的研究将同时推动粘土有机化改性技术的发展,增强企业国际影响力和竞争力,拓宽粘土在聚合物领域的应用。

3、川大高分子材料无卤阻燃研究取得突破

在国家自然科学基金等项目的长期支持下,四川大学教授王玉忠带领团队在高分子材料无卤阻燃化的基础研究方面获重要进展,并取得一些关键技术的突破,成功地解决了一些高分子材料的高效无卤阻燃问题,有效地协调了阻燃性与无卤化、保持其他性能和降低成本的矛盾,并成功应用于多个领域。

一种好的阻燃剂至少应考虑对材料阻燃的高效性、对材料其他性能负面影响小、对人体无害或低害以及可以接受的成本等。

由于不同的高分子材料在高温或燃烧时的热分解和燃烧机理是不同的,因此必须使用与之相适应的阻燃剂才能发挥阻燃作用。例如,聚烯烃类高分子材料,在燃烧时能产生有效捕捉氢自由基和氢氧自由基物质的含溴阻燃剂是最有效的阻燃剂。而无卤阻燃剂要实现对其阻燃,需要添加更多的量,这就使得无卤与阻燃的高效相矛盾。

此外,高分子材料阻燃还面临着许多其他难题,比如,赋予材料阻燃性与保持或提高材料的其他性能相矛盾;玻纤的“烛芯效应”与阻燃剂效率降低之间的矛盾等。

针对聚烯烃类高分子材料的无卤化必然导致阻燃效率低的矛盾,王玉忠设计合成了无卤的线形和支化/超支化高分子高效成炭剂,并制备了具有催化脱氢成炭的金属络合物构成的新型膨胀阻燃体系,大幅度提高无卤阻燃体系的阻燃效率,同时还具有显著的抑烟作用。

为解决提高阻燃性与保持力学性能之间的矛盾,王玉忠设计合成了一系列高阻燃性无卤热致液晶高分子,利用液晶高分子在力场作用下易在高分子基体中“原位”形成微纤的性质,在加工过程中在被阻燃高分子材料中形成微纤,既起到增强作用,又起到阻燃作用。

另外,王玉忠设计合成了与玻纤具有较好相互作用的支化和可交联大分子阻燃剂,在玻纤增强的高分子体系中应用时,可降低玻纤的导热和导气作用,显著降低了玻纤的“烛芯效应”对体系阻燃性的负面影响,并改善了材料力学性能。

在解决一些高分子材料兼具阻燃性和抗熔滴性方面,王玉忠也作了有益探索,取得较大进展。

 

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