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了解先进无卤阻燃剂的毒性与阻燃性聚氨酯合成革的制备

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2014-4-6 23:02:33
 

       春节期间,防火成为公共安全的一个重要话题。由此,第三站实验室之行选择了四川大学降解与阻燃高分子材料四川省重点实验室,因为该实验室主要研究的是无卤阻燃剂,目的在于防止或减缓材料燃烧,并大量减少有害气体产生。大家可能还记得,今年1月,韩国京畿道的冷冻仓库爆炸并引发大火,装修材料的夹芯板和聚氨酯泡沫板等被引燃,使仓库瞬间变成了散发黑色浓烟的毒气室,造成至少40人死亡,其中包括12名中国公民。新年伊始,这一系列的悲剧为我们敲响了警钟,一旦发生火险,最可能致人死命的就是有毒烟雾。

       先进无卤阻燃剂
       在实验室里,笔者看到一块块粉红色和蓝色的布料,摸上去和普通布料没有什么区别。一名学生拿来几条蓝色袜套,把它们放在一只点燃的蜡烛上。火烧五六秒后,袜套没被点燃,随后被烧得缩了起来,但仍没有冒出明火。该实验室主任、教育部“长江学者”特聘教授王玉忠解释道,这些经过阻燃处理的袜套很难被点燃,用这样的布料做成的窗帘、桌布等,即便突然着火,也不会像普通布料一样变成熊熊燃烧的大火球。你知道家里很多看似美观坚固的东西其实都很容易被点燃吗?“装修在墙上的漂亮墙纸、豪华气派的沙发、窗户上的透明玻璃、牛奶桶、塑料袋……”王玉忠说,“它们大多数都是合成高分子材料制品,共同点就是都有一个致命隐患——易燃。当这些材料被应用于电缆、电器、建筑、煤矿、航空等行业的某些特殊领域时,就必须进行阻燃处理。”

        “我们实验室研发的阻燃剂最大的优点是燃烧时生成的有害气体非常少”,王玉忠自豪地说:“所以我们是全国第一个以‘环境友好材料’命名的教育部工程研究中心。”据王玉忠介绍,在近几年的火灾统计中,应用很广的含卤阻燃材料在燃烧时产生较多的烟雾和有毒、腐蚀性的气体,且气体的扩散速度远高于火焰,从而造成严重的“二次灾害”。火灾发生时,往是因吸入有害物质而窒息死亡。近年来,欧盟开始禁用某些含卤的阻燃剂,国内某些阻燃剂企业遭到当头棒喝。早在1986年,王玉忠就开始瞄准聚酯纤维的无卤阻燃剂研究。所谓无卤,就是阻燃剂中不包括氯、溴这类卤元素,而是含氢氧化铝、氢氧化镁、氮磷系类。功夫不负有心人,他的研究心血“高效无卤添加型聚合物阻燃剂及其应用”获得了国家科技进步二等奖。他领导的研究团队研发出一系列针对不同高分子材料用的无卤阻燃剂。例如,他们最近研发的聚烯烃用无卤阻燃体系,通过添加一些金属络合物,使聚烯烃燃烧时不产生一氧化碳等有害气体。王玉忠说:“我们曾在英国对聚乙烯材料做了测试研究,加了我们研发的无卤阻燃剂后,燃烧开始的七八分钟内都不产生一氧化碳,而总的一氧化碳生成量也比不加阻燃剂的降低了十几倍。”

       市民对阻燃材料“不感冒”
       消费者对阻燃剂的种类、阻燃原理、阻燃标识的辨别了解多少呢?笔者在市内几家装饰城调查发现,明确标有阻燃标识的装修材料很少,当笔者询问一些卖墙纸的商家是否有添加阻燃剂的墙纸墙布卖,得到的回答是:“如果你想要,和我们签个合同,墙布出厂的时候专门为你添加阻燃剂,每平方米要多收几元钱。”能否提供相关证明?对此,商家表示,到时肯定会提供关于阻燃性能的检验证书,“一般加阻燃剂的都是宾馆餐厅需要,家用的很少人买。”

       让纺织品也能“阻燃”
       如果有消费者需要添加阻燃剂,那么后期添加是否可行?王玉忠解释说,对于市场出售的纺织品,最常见的阻燃处理方法就是类似于染色,“在一定温度和压力下,把织物放到‘后处理型’阻燃剂里进行处理,使阻燃剂分子附着在织物上”,其优点是操作简单、成本较低。不过多次洗涤后,阻燃剂也有可能被“洗”掉。那么有没有更有效的阻燃处理方法呢?王玉忠说:“对于合成纤维,有一种是‘添加型’阻燃剂,将其在纺丝过程中掺合于其中进行纺丝。织成布后,手感好,性能也几乎没有影响。而阻燃性最持久、综合性能最好的是‘反应型’阻燃剂,在合成聚合物的过程中当作一种单体原料加入,使之通过化学反应结合到聚合物分子链上。”简单说来,就是和原材料融为一体。对于塑料、橡胶、涂料等领域,添加型和反应型阻燃剂最为常用。

       一种将添加型阻燃剂和/或反应型阻燃剂分散于和/或反应共聚于溶剂型聚氨酯体系中的制备技术及将其应用于聚氨酯合成革的生产,属于制备阻燃性合成革的技术领域。一种阻燃性聚氨酯合成革,其原料组分包含有阻燃剂、溶剂型聚氨酯,原料组分阻燃剂为添加型阻燃剂和/或反应型阻燃剂。本发明成功制成了具有较高阻燃特性的聚氨酯合成革,克服了传统聚氨酯革不具有阻燃特性存在普通高分子材料易于燃烧的缺点,彻底消除了聚氨酯合成革安全隐患。

  
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