從古代到現代，一文帶你看懂世界阻燃材料發展史
近一個月我們遇見了幾場大火——倫敦西部一座20多層的公寓樓突發大火，杭州高檔小區住宅大火，江蘇民宅縱火案，此外還有大大小小的火災不計其數。排除自然火災，這些發生在我們城市社區的住宅著火案，其實在很多時候是可以避免的，但是由于各個環節的不重視，導致火災造成極大的人員和財產損失。在建筑材料領域，我們的老祖先就想到了材料阻燃，隨著建筑材料的改變，結構的復雜，阻燃材料也得到極大的發展。
接下來，就跟著小編一起來看看阻燃材料的“前世今生”吧！
五千年前：我國就有木架結構連片建筑，我們的祖先已經開始探索建筑防火的技術，在甘肅秦安大地灣大型公共建筑的木柱周圍，人們用泥土構筑了“防火保護層”，并用一層堅固防火涂料（膠結材料）涂抹于木柱上，其遺址保持至今。
春秋時期：那時就有“火所未至，撤小屋，涂大屋”的火災預防辦法。戰國時的思想家墨子，在《墨子》一書中，提出許多防火技術措施。
電影《墨攻》中有這樣的場景：劉德華飾演的守城領袖（墨者）革離，因為當時水沒辦法進來，城里的井水要保命，于是讓人收集全城的糞便，涂于建筑上防火，使得敵方用火箭發動的火攻以失敗告終。
電影《墨攻》生動再現了墨家傳人，用最原始的有機、無機磷氮型復合物涂抹于城墻和民居上，實現阻燃防火效果的一幕。也給廣大影迷做了一次令人印象深刻的阻燃科普。
元朝時期：著名的農學家王禎在他的《農書》中對于建筑防火和防火材料更有詳盡的論述，他提出了“火得木而生，得水而熄，至土而盡”的理論，由此研制了“用磚屑為末，白善泥、桐油、枯莩碳、石灰”等五種材料，然后用“糯米膠”調和出一種比較原始的防火材料。
明朝時期：人們為確保盛放皇帝鑾駕儀仗等器物的倉庫萬無一失，倉庫除沿護城河設置外，還建造了絕對可靠5米厚的白壁青瓦馬頭墻防火隔墻，在房間內充填三合土，直到頂部，用夯壓，最后封磚蓋瓦。
在科技并不發達的中國古代，火就被勤勞智慧的人們所約束。
相對于中國古建筑木結構的來說，西方建筑多以磚石結構體系為主。
公元前450年：希臘人將木材浸漬于硫酸鋁鉀溶液中可賦予木材一定程度的阻燃性。
公元前200年：羅馬人在硫酸鋁鉀浸液中加入了醋，提高了木材的阻燃耐久性。
公元前83年：古羅馬報道了阻燃技術在軍事上的應用，采用以頭發增強的粘土做成的涂層來保護圍城塔，以免被縱火材料毀壞。
1638年：法國的NikolasSabbatini發表文獻，提出用陶土和熟石膏作為填料加入涂料中以用于處理劇院的帆布窗簾而使其獲得阻燃性，并制備過一種難燃織物以及衣服。
1735年：英國Wylsd獲得了以礬液、硼砂及硫酸亞鐵阻燃處理木材和紡織品的專利（英國專利號551）。
1786年：Arfird建議用硫酸銨做阻燃劑的混合物組份。
1821年：有關阻燃纖維的科學和理論的基礎研究是從法國的J.L.Gav-Lussac開始的。他發現，硫酸、鹽酸和磷酸的銨鹽對大麻和亞麻都具有很好的阻燃性，采用氯化銨、磷酸和硼砂的混合物，阻燃效率更可顯著提高。這個研究成果經受了時間的考驗，至今仍被使用。
1859年：英國Versmannt和Oppenheim將磷酸銨、氯化銨、硼砂、硫酸銨、錫酸銨等應用于織物阻燃，并申請用氧化錫沉淀于織物而賦予織物阻燃性的專利。
1908年：英國G.AEngelard和H.H.Day用天然橡膠與氯氣反應制備氯化橡膠，開創化學方法改性聚合物的先河。
1913年：Perkin用銨鹽和硫酸鹽處理織物獲得阻燃性能。
1930年：氯化石蠟和氧化銻的協效體系開始應用于阻燃材料。
1950年之后：Hooker公司開發反應型單體氯茵酸，研制出不燃飽和聚酯。
20世紀后半葉：塑料、合成橡膠及合成纖維三大合成材料被廣泛應用于國民經濟和人民生活的各個方面，但是這些聚合物材料是易燃物質，從而導致火災的發生頻繁。
在震驚世界的9·11事件中，世貿北樓先被撞并堅持了102分5秒，南樓卻在后被撞56分10秒之后倒下。是什么原因使得世貿南樓在北樓之后被撞，卻先于北樓倒下？除了北樓撞擊點較高、飛機速度較慢以外，還有鮮為人知的原因。
1993年世貿大樓遭炸彈襲擊之后，世貿大樓一直都在進行阻燃防火處理工作，將鋼梁的阻燃防火層從1英寸加厚至1.5英寸。北樓比較幸運，被撞的樓層剛好經阻燃處理過的，而南樓被撞的第78層卻沒有經過處理。
下圖一組對比試驗，兩個房間用同樣的火源點燃，有常規紡織品的房間幾乎被完全燒毀，而采用阻燃織物的房間除了窗簾受到明火時略有熔融收縮損毀以外，沒有其他損失。
有機鹵系阻燃劑
目前，有機鹵系阻燃劑仍然是最主要的阻燃劑產品之一，共近百個品種，主要是溴系阻燃劑和氯系阻燃劑。其中溴系阻燃劑有70多個品種，由于溴系阻燃劑具有阻燃效率高、用量少、對材料性能影響小、應用領域廣泛、價格適中等優點。目前全球使用量較大的三種有機阻燃劑產品十溴二苯乙烷、四溴雙酚A及六溴環二烷均屬于溴系阻燃劑。鹵系阻燃劑適用性非常強，在許多應用領域，其仍然占據重要地位。
然而，鹵系阻燃劑在環保及安全方面的問題日益顯現。1986年，瑞士和德國科學家相繼通過的試驗證明多溴二苯醚（PBDPO）及以其阻燃的材料在熱裂解和燃燒時會生成有毒致癌物質多溴代二苯并二噁英（PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF），并且，溴系阻燃劑阻燃的高聚物在熱裂及燃燒時會生成大量的煙塵及腐蝕性氣體，對環境和生物具有危害性。下圖是多鹵二苯并二噁英（PBDD）和多鹵代二苯并呋喃的遷移示意圖。
出于環保及安全方面的考量，越多的機構和個人，特別是電子電氣行業的生產商和用戶對溴系阻燃劑持審慎態度。伴隨著《RoHS》、REACH《斯德哥爾摩公約》等指令的出臺和實施，阻燃劑無溴化乃至無鹵化的進程將越走越快。
目前，蘋果、三星、惠普、戴爾等公司均承諾逐漸停用溴系阻燃劑，要求嚴格的甚至規定：Br＜900ppm；Cl＜900ppm；Br+Cl < 1500 ppm。阻燃材料的無鹵化勢在必行！
無鹵環保阻燃劑
目前，已被廣泛研究和使用的無鹵環保阻燃劑主要有無機阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、硅系阻燃劑、膨脹阻燃劑、納米阻燃劑以及協效復配阻燃劑等。
目前，產業界正著力于開發新低毒低煙、無污染的阻燃劑和阻燃材料。無機系阻燃劑雖然沒有環保方面的問題，但因其阻燃效率低，添加量大，容易降低材料本身機械性能的關系，往往用于對機械強度性能要求不高的材料，且往往需要添加溴系阻燃劑以提高協同阻燃效率，其應用領域具有一定的限制性；有機磷系阻燃劑具有環保方面的優勢，是作為替代有機鹵系阻燃劑的優先選擇之一。而研究新型無鹵阻燃劑和不同阻燃劑復合的協效作用,研制新型表面改性劑和新的表面改性技術, 使阻燃劑與聚合物基體有適宜的相容性, 構筑適度柔性、結合力強的界面結構, 是目前阻燃劑的發展方向。
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