巴黎圣母院大火之后，阻燃礦物材料了解一下？

　　法國時間4月15日下午6點50分左右，擁有850年歷史的巴黎圣母院突遭大火。巴黎圣母院近年來正在整修，預(yù)計整修持續(xù)到2022年。有猜測稱，此次著火起因可能是腳手架著火。

　　在安全和環(huán)境保護意識深入人心的今天，采用阻燃材料是防止和減少火災(zāi)的戰(zhàn)略性措施之一，并且對材料的阻燃性和其他性能要求也越來越高。對于聚合物的阻燃而言，無毒、低成本的礦物材料是使用量最大的阻燃材料。

1、阻燃礦物材料有哪些？

　　阻燃礦物材料是以天然礦物為基礎(chǔ)加工出來的阻燃劑，一般可分為普通礦物類（氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽等）、粘土礦物類、可膨脹石墨等。常見的有氫氧化鎂、氫氧化鋁、有機膨潤土、可膨脹石墨等。

     （1）氫氧化鎂阻燃劑

　　氫氧化鎂作為高聚物基復(fù)合材料的阻燃填料，其生產(chǎn)原料主要有水鎂石、菱鎂礦、白云巖以及海水、鹽湖鹵水、地下鹵水等。

     （2）氫氧化鋁阻燃劑

　　氫氧化鋁阻燃劑除具有阻燃作用外，還可降低發(fā)煙量、不產(chǎn)生滴下物、不產(chǎn)生有毒氣體，且價格便宜。用于生產(chǎn)氫氧化鋁的原料有很多，比如鋁加工廠的廢料和鋁屑、鉀明礬、高嶺土、煤矸石、二氯化鋁等。

     （3）有機膨潤土阻燃劑

　　近年來，對有機膨潤土阻燃性能的應(yīng)用越來越廣泛，有機膨潤土可直接用為塑料和橡膠填料，能以納米尺度分散于基材中，有時也與傳統(tǒng)阻燃劑共同使用，能提高材料的阻燃性及其他一系列性能，并降低阻燃劑的用量。

    （4）可膨脹石墨阻燃劑

　　可膨脹石墨是由天然鱗片石墨經(jīng)化學(xué)處理而形成的特殊的石墨層間化合物，是一種新型的無鹵物理膨脹型阻燃劑，其自身在火災(zāi)中的熱釋放率很低，質(zhì)量損失很小，產(chǎn)生的煙氣很少，符合環(huán)保的要求，可作為膨脹體系的協(xié)同增效劑及阻燃劑來制備無鹵、低煙、低毒、理化性能及防火性能均更佳的新型膨脹型阻燃產(chǎn)品。

2、阻燃礦物材料的應(yīng)用

　　現(xiàn)實生活中，塑料、橡膠等有機聚合物制品是應(yīng)用最為廣泛的材料，為了達到無鹵、環(huán)保、阻燃的目的，阻燃礦物材料就成了聚合物阻燃的首選。

    （1）聚丙烯（PP）

     PP的阻燃一般都采用添加阻燃劑法，常用的添加型阻燃劑氫氧化鋁、氫氧化鎂等。

    （2）聚乙烯（PE）

　　同PP的阻燃處理方式一樣，對PE進行阻燃處理的方法主要也是通過添加氫氧化鋁、氫氧化鎂等阻燃劑的方法。

    （3）聚氯乙稀（PVC）

　　聚氯乙烯的阻燃主要是針對軟PVC阻燃而言，最常用的方法還是采用添加阻燃劑的方法。無機礦物填料，特別是氫氧化鋁和氫氧化鎂，對軟PVC都有很好的阻燃效果。這些阻燃填料具有無毒、不揮發(fā)、熱穩(wěn)定性好、不產(chǎn)生腐蝕有毒氣體等優(yōu)點，其中氫氧化鋁和硼酸鋅等具有明顯的抑煙作用。

    （4）電纜和光纜

　　無機阻燃礦物材料因其無毒環(huán)保性能成為目前阻燃電線電纜料的最佳選擇。如PVC電纜料最常用的無機礦物阻燃劑是金屬氫氧化物如氫氧化鋁和氫氧化鎂等。

    （5）其他材料

　　目前橡膠阻燃化的主要手段仍是添加各類阻燃劑和各類阻燃填料對橡膠進行阻燃改性，氫氧化鋁和氫氧化鎂等在阻燃橡膠工業(yè)上正獲得應(yīng)用。

　　對于聚酯纖維、聚丙烯腈綸纖維、聚烯烴纖維等纖維的阻燃改性而言，氫氧化鋁、氫氧化鎂不僅可以起到阻燃作用，而且可以起到填充作用。

3、礦物材料阻燃應(yīng)用中進行表面改性的必要性

　　對阻燃礦物材料的性能要求主要考慮到兩個方面：一方面是阻燃礦物材料需要產(chǎn)生基本阻燃效果所需的條件；另一方面是要確保優(yōu)良的聚合物加工和成品具有足夠的機械和美學(xué)特性所需的那些條件。

　　經(jīng)超細粉碎后的阻燃礦物材料，容易團聚，且與高聚物之間的相容性較差，再加上其填充量較大，這對制品的加工和力學(xué)性能都會產(chǎn)生不利的影響，必須要進行表面改性。

　　氫氧化鋁和氫氧化鎂等無機礦物阻燃劑一般需要50%～60%的添加量才能達到較好的阻燃效果，但這對聚合物性能的負面影響太大。

　　例如，當以氫氧化鎂阻燃PP時，為使材料達到UL 94 V-0阻燃級，如果不經(jīng)改性直接用量60%～70%，制品的力學(xué)性能會明顯惡化。如果加以表面改性，同樣添加高比例的氫氧化鎂，此時PP卻可以獲得良好的加工性能及物理機械性能。這正是礦物材料需要進行改性的必要性。