阻燃技术与阻燃材料

第一章阻燃技术与阻燃材料第一节阻燃技术发展简史一、阻燃技术的早期进度人类最早的阻燃历史可追溯至炼金术和罗马帝国时代，据 Claudius 年鉴记载，在公元前 83 年，即用 alum 溶液处理木城堡以阻燃。这里的 alum 或 alumem 系拉丁文，很可能是铁和铝的二硫酸盐。有关织物的阻燃，最早记载是 NikolasSabbatini 在 1638 年发表的文献,当时考虑到剧院的火灾危险，建议用陶土(2A12O3-6SiO2・3〜4H2O)和熟石膏(CaSO405^0)作为填料加入涂料中以用于处理剧院的帆布窗帘而使其获得阻燃性。此外，1684 年 9 月 16 日发表的报告“EarlyScienceatOxford”中也提到过一种难燃织物及衣服。第一个提及阻燃纤维的文献是 1935 年的英国专利 551,此专利用于阻燃织物和纸浆的阻燃剂含有 alum、borax(Na2O-2B2O3-10H2O)及 Vitriol(可能是不纯的硫酸铁)或 Copperas(FeSO4-7H2O)。50 年后，著名的 Montgolfier 兄弟用 alum 涂覆比空气还轻的气球，以降低气球的可燃性。1786 年，Arfird 首先建议采用硫酸铵作为阻燃混合物的组分。随后不久，法国国王路易十八嘱著名科学家 Gay-Lussac 研究降低剧院织物可燃性的方法。此时，剧院的火灾已引起社会的普遍关注。1820 年，Gay-Lussac 发现硫酸铵、氯化铵和硼砂的混合物对亚麻和黄麻的阻燃十分有效。1859 年，Versmann 和 Oppenheim 研究了 40 多种可能的阻燃化合物，发现只有磷酸铵、磷酸铵钠、硫酸铵、锡酸钠和磷酸铵与氯化铵的混合物对纤维素有效。他们还发展了一种阻燃纤维素织物的工艺，即将氧化锡沉淀于织物上。不久，此工艺获得专利(2077)。上述研究成果为后来天然有机材料(纤维素)的阻燃奠定了技术和实践基础，至今仍有重要的理论和实用价值。1913 年，化学家 W.H.Perkin 采用锡酸盐(或钨酸盐)与硫酸铵的混合物处理织物，获得了较好的耐久阻燃性能。值得一提的是，在此期间，Perkin 以其渊博的化学知识对阻燃作用机理进行了理论上的研究，这一开创性的工作标志着阻燃技术进入了一个新纪元。在 19 与 20 世纪之交，Perkin 在阻燃领域内所进行的一些卓有成效的工作成为近代人们新阻燃方法的标志，并导致人们对阻燃机理的了解。二、阻燃技术的近代进度在 19 世纪末，人们已经知道大多数可用于阻燃的无机物。至 20 世纪 30 年代，不仅是阻燃棉织物、木材、纸张，还要求阻燃塑料，并随着合成高分子材料的出现和广泛应用而使早期的阻燃技术受到了挑战。人们发现，...