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阻燃认识有误区
上海高层大火之后,舆论除了指责有关方面的黑幕之外,对阻燃材料的议论也不少。其中,很多人对阻燃的机理和点火性能并不清楚,也不了解国内的测试手段的限制,就提出开发新型阻燃材料,试图在短时间内在美国40年来没有很大进展的阻燃领域取得突破,似乎有大跃进的嫌疑。笔者有鉴于此,这里给阻燃工业泼一瓢冷水,阻燃剂开发投入大,收效慢,比药品开发要艰巨多了,特别是对于廉价的保温材料,开发出价格相当的阻燃剂几乎不可能。所以,我们应当是加强燃料管理,而不能在阻燃领域投入太多的精力。
为什么化学手段阻燃这条路不通呢?根据我听NIST退休专家Takashi Kashiwagi阻燃材料报告的体会,化学手段已经被无数次试验了。如果使用溴系阻燃剂,通过不了EPA的环保评估,如果使用磷系阻燃剂, 其烟气毒性又通过不了OSHA的安全评估。当然达到一定效果(LOI值很高)的阻燃剂有,对于如此廉价的保温材料,值得吗?经济性和安全性,对于如此广阔的市场谁更重要?这是不言而喻的结果,所以保温材料的阻燃处理,可能有少许改进,不可能有质的飞跃,原因在于经济。
另一方面,阻燃剂并不能改变燃料的放热量,原来是多少,处理以后还差不多,唯一相差的是点火速度(或蔓延速度)。也就是说,经过阻燃处理之后的材料,其放热尖峰可能比原来的材料推迟一点,但总放热量并没有改变,有多少放多少,这是能量守恒定律。也就是说,经过阻燃处理的燃料,可以给相关的人员多一点逃生的时间(因为火灾蔓延缓慢),但还是要付出代价的。阻燃材料的代价是什么?烟气剧毒。由于阻燃剂改变燃烧状态,特别是燃烧温度,导致燃烧不完全,多一氧化碳,和其他毒性气体。也就是说,花了巨大的代价而改进的阻燃材料,虽然可以增加几分钟逃生时间,却因为烟气的毒性,给使用者带来了更大的风险。在这种考量之下,给燃料通过化学手段进行阻燃的方法基本都放弃了。几年前,NIST在研究纳米材料的阻燃手段,似乎也没有听到后续的突破,原因很简单,能量守恒不能违反。出来混的,总归要还回去,对于阻燃材料来说,就是总放热量没有太大的变化。微弱的阻燃好处,在强大的环保压力和巨大的安全隐患面前,有机阻燃保温材料似乎是不可行的,何况保温材料的经济性又是如此的重要。