建筑装饰阻燃材料的开发及其应用研究进展

高莲萍

(陕西铁路工程职业技术学院,陕西 渭南 714000)

建筑火灾事故一直是城市建设高速发展过程中存在的问题，如图1所示为2010—2014年我国火灾数统计图[1]，由图可看出，从2012年后我国每年发生的火灾数呈倍增状态，建筑火灾的发生不仅带来了严重的经济损失，也给人员安全带来的巨大威胁，尤其是随着城市化进程的加快，人口密集程度增加，火灾的不确定性和后果越来越严重，因此除了增强火灾防范意识，建立完备的消防系统，同时使用具有阻燃效果的耐火材料对于遏制火灾发生和蔓延有着巨大的作用[2-3]。阻燃材料是一种能够抑制或者延滞燃烧而自己并不容易燃烧的材料，在石油化工、航空航天、建筑消防等领域都有着广泛的应用，随着建筑行业的发展建筑阻燃材料从传统意义上的耐火实用性同时兼顾了美观性。本文系统了介绍了目前主流的几种阻燃材料的分类及其作用机理，同时对建筑室内装饰阻燃材料的制备工艺及新技术进行介绍，探讨未来建筑室内装饰阻燃材料的发展趋势，为从事此方面研究工作的人员提供参考和借鉴。

图1 2010—2014火灾起数统计图

1 阻燃材料的分类及作用机理

1.1 阻燃材料的作用机理

阻燃材料的作用机理比较复杂，但总的来说可以分为三类：气相阻燃、凝聚相阻燃和中断热交换阻燃，气相阻燃是指在阻断燃烧过程中气相反应中各种化学基团自由链的增长；凝聚阻燃是指在燃烧过程中阻止各种有机高聚物的燃烧和分解来达到抑制凝聚相反应的过程；中断热交换阻燃是指通过带走燃烧过程中的热量来抑制燃烧的过程[4]。但一般情况下，燃烧过程十分复杂，阻燃材料的组成和作用机理也很复杂，一般是多种机理共同辅助作用来达到对燃烧进行抑制的作用。

1.2 阻燃材料的主要分类

目前室内建筑装饰的阻燃材料主要以涂料的方式涂于建筑材料表面，因此又把建筑装饰阻燃材料称之为阻燃涂料，常见的阻燃涂料可以按照受热后状态的不同、基料的不同、分散介质的不同、使用材料的不同进行分类，具体如图2所示。阻燃涂料在使用过程中只需涂于室内材料表面在不影响材料美观上达到对建筑物室内进行阻燃处理的作用[5]。

阻燃材料虽然按照机理的不同可以分为多种，但一般情况不会单一使用某种特定类型的阻燃材料，因为随着建筑技术和新材料的发展使得室内装饰的材料种类和特性越来越复杂，因此为了达到最佳的阻燃效果需要根据装饰的实际情况来综合考虑，通常需要进行多种阻燃材料的复合来达到最佳的阻燃效果[6]。

图2 阻燃材料的主要分类

2 建筑室内装饰阻燃材料的原料及制备

目前所见到的阻燃剂种类较多，不同的助燃剂其制备方法也略有差别，文章主要介绍硼系、氮系、磷系、卤系助燃剂的制备方法，而常见的阻燃材料主要为氮系和磷系阻燃材料，磷系阻燃材料是指阻燃材料主要以磷酸盐为主，磷酸盐系一般对木材等材料的阻燃效果比较明显[7]。氮系阻燃材料一般会在燃烧时释放氨气、氮气或是氮氧化物等不燃气体，氮系阻燃材料一般会以三种材料为主要的原料即三聚氰胺、双氰胺、胍类为主，近些年使用最多的为三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)为基体原料制备阻燃材料，图3为阻燃材料MUF 制备流程[8]。

图3 阻燃材料MUF 制备流程

3 建筑室内装饰阻燃材料未来发展的趋势

对于建筑装饰阻燃材料的研究从20世纪60年代已经开始，研究者从最开始的以阻燃灭火为目的，到如今兼顾美观环保节能等多个方面进行考虑，如美国科学家采用加压浸渍法将多种铵盐制备MDPP溶液并用于红杉木瓦，并取得较好的阻燃效果[9]。Plotnikova[10]在胶合板制作中以磷酸氢二铵和云母矿石加入到脲醛树脂中，从而制备出具有阻燃效果的阻燃材料。我国研究者王艳良[11]研制出水基的阻燃喷剂从而直接应用于刨花板，从而完成对刨花板的阻燃处理效果。L Ferry[12]采用了玻璃纤维掺杂的方法制备可聚丙烯协同阻燃体系材料，发现这种复合材料不仅可以提高材料的结构性能同时具备了阻燃的效果。

4 总 结

建筑装饰阻燃材料已经经历了几十年的发展和研究，且已商业应用，但是对于阻燃材料的综合利用及分析评价标准还是十分模糊，并没有一个系统的标准对不同阻燃材料的特性进行分析评价，这就会使得在应用中出现混乱。因此，对于阻燃材料的发展，不仅要根据市场要求进行研究，还需建立相应的使用评价体系。