摘要：随着社会的不断发展，高层建筑已经成为了当前城镇的建筑主要形式，其虽然缓解了城市土地供应的紧张局面，提高了土地价值，但是高层建筑本身所固有的一些缺点也不容忽视，这其中消防就是一个重要的缺陷。高层建筑发生火灾时，由于距离地面太高，其救火工作很难展开，因此就需要增强高层建筑的防火能力和阻燃能力。因此在高层建筑的设计以及材料的选择上，高分子阻燃材料由于其优良的环保阻燃性能已经被广泛应用在了高层建筑中。本文在对高分子阻燃材料的类型及环保性进行分析，在此基础上，对高层建筑用高分子材料在环保阻燃方面的应用实践进行了详细分析，以期能够进一步发挥高分子材料在建筑领域的应用。
关键词：高分子阻燃材料；环保阻燃；高层建筑；应用
1、高分子阻燃材料的类型及环保性分析
1.1、高分子阻燃材料的类型
阻燃高分子材料，又称耐燃性高分子材料，其在建筑材料的应用的功能是通过高分子材料耐高温性能，提高建筑整体的阻燃防火性能，进而提高建筑整体的安全性。在实际的建筑建设过程中，高分子材料的应用包括了以下两个类型：（1）独立使用的高分子阻燃结构材料。这类材料主要用于制作单独的阻燃板材、管材等使用，材料包括了以下两类。一类是单独的高分子聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、含氟塑料等材料；另一类是在传统建筑材料分子中加入阻燃结构或阻燃元素的高分子材料，形成的结构化材料。（2）复合型阻燃材料。这类材料主要是通过阻燃剂加入到普通可燃高分子材料中，提高材料自身的阻燃耐热性能，进而形成复合型的高分子阻燃材料。在研究中技术人员发现，复合型阻燃高分子材料的应用较之高分子结构材料，其成本、阻燃效果优势性更加明显，是高分子阻燃材料技术研究的新领域。
1.2、阻燃材料的环保性分析
目前对高分子阻燃材料环保性的研究主要分以下情况：其一，使用环保性，因高分子材料含有化学成分，所以其或多或少都对环境有一定影响。比如某些材料会散发出刺鼻气味，使用后污染建筑室内空气。所以设计工作中，应在选择材料时考虑其毒性与污染性，尽量减少或避免使用污染性强的材料，对于个别高污染性材料应尽量做到密封，以控制其污染的传播，减小危害；其二，公益环保性，即材料生产时的环保性与报废后的环保性，尽管材料本身没有污染性，但在生产过程中会造成一定污染，也视为材料对环境有影响。特别是要注意的是很多高分子材料在报废后难以降解，且建筑材料用量较大，易造成严重的环境污染。这些都是需要得到设计人员充分考虑的，在减少此类材料用量的同时，找到可以回收再利用废料的方法，这样不仅能减少环境污染，还能提高资源利用率，减少浪费；其三，高温稳定性，很多材料在常温下能够保持稳定，且没有毒性与污染性，而火灾发生时，温度超过临界值，材料开始燃烧或融化，此时会释放出有毒物质，造成额外伤害。因此，设计人员应考虑材料在高温下是否会放出有毒物质，以减少不必要的伤害。
2、高层建筑用高分子材料的环保阻燃机理
当前，在高层建筑物中，高分子材料在环保阻燃方面，主要利用材料的隔离作用、消除自由基作用、冷却作用和稀释作用。就隔离作用方面而言，在建筑物中，随着温度的升高，高分子材料阻燃剂会在表面形成了一个隔离膜，组织热源进入物质里面，进而干扰物质继续燃烧。而高分子材料形成隔离膜主要有两种方式，一种是在高温条件下，将高分子阻燃剂分解成为不易挥发的玻璃状物质，包裹于物质表面，且包裹密度较高。在这种密度较高的保护层作用下，热源很难进入物质内部，进而起到阻燃作用。另一种是利用高分子材料中的热降解产物，高温条件下在物质表面进行了脱水炭化作用，进而形成了炭化层，起到保护与阻燃相关物质的作用。
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就消除自由基作用方面而言，高层建筑用高分子材料在高温作用下，会产生一些自由基，促进气相燃烧反应进一步发生，高分子材料阻燃剂在此时会迅速捕捉到自由基，进而切断自由基进一步的连锁反应，控制燃烧过程的进行。冷却作用方面而言，高层建筑用高分子材料在高温作用下，发生相变、脱水和分解等作用，致使物质表面上的温度下降低于着火点，进而起到阻燃效果。
3、高层建筑用高分子材料在环保阻燃方面的应用实践
3.1、建筑建材的环保阻燃
在高层建筑的施工过程中，经常需要用到一些易燃材料，从而造成了许多消防安全隐患。例如在使用隔热保温材料中会经常用到聚氨酯材料，虽然其具有许多良好的物理性能，但是未进行阻燃处理的聚氨酯具有一定的易燃性，而且在燃烧过程中会释放出有毒气体，对人体造成极大的危害。针对于这些情况，就需要在建筑材料的使用过程中考虑到其环保阻燃性，严格选择环保阻燃符合要求的建筑材料。在实际应用过程中，主要利用两种方式：①直接对传统材料进行替换，选择具有环保阻燃性质的替换材料，但是这种方法会增加建筑材料成本而且替换下的传统材料处理也是一个问题；②对传统材料表面涂敷耐热阻燃凃剂，既不用更换传统材料节约了材料成本，而且不存在更换材料的后续处理，是一个提升建筑建材环保阻燃性能的好方法。
3.2、电器外壳的阻燃
在建筑材料内部，家用电器对人们的生活发挥着重要的作用，给人们生活带来了极大的便利性。但一般家用电器外壳的易燃性，也在人们生活和财产带来了较多的安全隐患。根据可靠数据统计，每年因家用电器起火引发的火灾，为人们带来的损失高于亿记。国外某些国家早在十几年前就公布了家用电器外壳阻燃的相关标准要求，用以防止家用电器起火。相关学者也就此，对一些高分子阻燃材料展开了研究。一般应用于家用电器外壳阻燃的材料主要有多聚磷酸铵、磷酸三苯酯与磷酸二苯酯等。其中，多聚磷酸铵主要需要配合一定比例的增溶剂及助剂，制成性能较好的无卤环保阻燃合金，该合金尤其针对电脑显示器外壳阻燃具有重要的作用；磷酸三苯酯的阻燃效果较好，一般使用量在12~18%之间，但其熔点较低，在高温下容易挥发损失；磷酸二苯酯也是被广泛使用的阻燃材料，因其具有水解性、阻燃性与热稳定性，阻燃效果极好，在高层建筑物中被广泛采用。
3.3、电缆电线的环保阻燃
电缆电线是建筑内部的重要构成部分，其与电器相连，而且一般布置于墙体内部，其工作状态较为复杂，发生问题也不易被察觉，因此电缆的阻燃防火性能会对建筑的防火性能产生极大的影响。当前电缆电线的阻燃材料主要有聚丙烯、聚乙烯等，这些高分子材料无毒害、质量轻、绝缘性和耐腐蚀性好、加工简便、形状可控，是良好的电缆材料，因此被广泛应用于高层建筑中。目前在实际的使用过程中，聚丙烯和聚乙烯的阻燃性还是达不到理想的要求，因此人们还需要对其阻燃性进行改进，例如添加卤锑阻燃剂，进一步提高材料的阻燃性能，但是这又导致材料在高温燃烧过程中会释放出有毒气体，对人的生命健康造成巨大威胁，因此目前高阻燃性、环保性的电线电缆材料还需要进一步研究开发，以满足人们对其的要求。
总之，高分子环保阻燃材料的应用，对于我国高层建筑防火安全技术的发展起到了不可忽视的作用。因此结合环保需求，加强高分子材料在建筑材料、电气设备防火以及线缆防火中的应用，是当前高分子材料实践应用主要途径，也是我们研究的重要内容。
参考文献
[1]昝兴涛,刘述梅.高层建筑用高分子材料的环保阻燃[C].广东省消防协会.2012年广东省高层建筑消防安全管理高峰论坛论文选.广东省消防协会:广东省科学技术协会科技交流部,2012:58-63.
[2]王焕.环保型聚氨酯的合成及阻燃性能研究[D].安徽大学,2012.
[3]陈友财.聚铝硅氧烷阻燃剂的制备及其在PC中的应用[D].杭州师范大学,2012.
论文作者:冯秋军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/11
标签：阻燃论文; 材料论文; 高分子材料论文; 高层建筑论文; 高分子论文; 作用论文; 性能论文; 《基层建设》2019年第29期论文;