2 納米技術(shù)在消防工作中的應(yīng)用
從已有的報導(dǎo)來看，納米材料在消防中的應(yīng)用主要包括五方面的內(nèi)容：納米阻燃材料(納米阻燃劑)、納米鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、納米滅火劑、納米火災(zāi)報警器、納米消防裝備等。
（一）納米阻燃劑
納米技術(shù)在阻燃材料中的應(yīng)用已初露端倪，且前景廣闊。眾所周知，由于聚合物材料(橡膠、塑料、纖維)的易燃性，造成了眾多的火災(zāi)事故和人員傷亡，阻燃技術(shù)是針對聚合物材料而采用的一種防護(hù)措施，即阻止材料的燃燒及延緩火焰的蔓延，從而大大降低火災(zāi)的發(fā)生，或?qū)⒒馂?zāi)控制在一定的范圍，為火災(zāi)的撲救贏得寶貴的時間。研究中發(fā)現(xiàn)，有些納米材料具有阻止燃燒的功能，如果將它們作為阻燃劑添加到可燃材料中，可以改變這些可燃材料的燃燒性能，使其成為難燃燒材料。從目前已經(jīng)研制出的或正在研究的項目來看，納米技術(shù)用于阻燃劑具體有以下幾個方面：
1、納米超細(xì)粉在阻燃材料中的應(yīng)用。阻燃劑在高分子材料加工過程中的重要助劑之一，如果采用納米技術(shù)對高分子材料進(jìn)行阻燃處理，可以實(shí)現(xiàn)難燃性和自息性。目前使用的阻燃劑大多數(shù)為無機(jī)阻燃劑，它們包括銻系阻燃劑、鋁系阻燃劑、磷系阻燃劑和硼系阻燃劑等。由于這些阻燃劑添加到聚合物中，會引起聚合物的加工工藝及產(chǎn)品性能發(fā)生改變，特別是對模塑產(chǎn)品、擠型產(chǎn)品和薄膜產(chǎn)品的表面光潔度影響較大，故需要使所有添加型無機(jī)阻燃劑的粒度超細(xì)化。像目前使用最多的一種添加型阻燃劑三氧化二銻，其顆粒大小和形態(tài)對塑料制品和紡織織物的性能和阻燃效果影響非常大。粒度是三氧化二銻的重要指標(biāo)，只有當(dāng)三氧化二銻的粒度處于納米量級時才會使其本身具有較大的比表面積，對織物的滲透性大，粘附力高，具有很強(qiáng)的耐洗牢度，阻燃效果也非常明顯。
超細(xì)化的阻燃劑可以改善材料的力學(xué)性能，減少阻燃劑的用量，滿足工藝要求。但由于目前使用的三氧化二銻阻燃材料均為微米級的顆粒，而且分散度大，粒子大小不均勻，這樣產(chǎn)品只能涂覆到被保護(hù)材料的外表，大大降低了三氧化二銻的阻燃性能。
納米級三氧化二銻阻燃材料由于其粒度的變小具有了特殊的延展性能，在阻燃性能方面比微米級三氧化二銻有了數(shù)量級的提高。尤其重要的是由于納米級三氧化二銻粒子直徑小于化纖纖維的直徑，有可能加入到化纖原料母粒中，這樣紡絲后在化纖中均勻分布阻燃材料，從而使得纖維本身具有高效阻燃性。
2、阻燃納米復(fù)合材料的應(yīng)用。盡管使用超細(xì)阻燃劑能有效地提高聚合物的阻燃性能，但也存在一些問題，如不能有效控制有毒氣體的釋放及大量煙霧的生成，添加阻燃劑后會影響聚合物的機(jī)械性能，還會造成一定的環(huán)境影響。因此，研究并使用聚合物/層狀無機(jī)物納米復(fù)合材料將能同時滿足上述要求并具有較好的阻燃性能。納米復(fù)合材料實(shí)際上是將材料中的一個或多個以納米尺寸或分子水平均勻分散在另一組份的基體中。據(jù)國外資料報道，由于這樣處理后的材料存在超細(xì)的尺寸，所以其性質(zhì)比其相應(yīng)的宏觀或微米級復(fù)合材料均有較大的改善。
目前在實(shí)驗室已經(jīng)制備出納米級環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯、聚丙烯、尼龍－6、丙烯酸等復(fù)合材料。如尼龍－6/蒙脫土(4.2％)納米復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度比純尼龍－6增強(qiáng)50％，玻璃化溫度比純尼龍－6提高約90℃；同時熱釋放效率也比純尼龍－6要低得很多。
聚合物/層狀無機(jī)物納米復(fù)合材料具有比傳統(tǒng)填充材料優(yōu)異得多的力學(xué)性能、熱性能、阻燃性能、各向異性等。國外已將聚合物/層狀無機(jī)物納米復(fù)合材料用于制造汽車發(fā)動機(jī)的配件，并準(zhǔn)備應(yīng)用于飛機(jī)內(nèi)部材料、燃料艙、電子或電氣部件、護(hù)罩內(nèi)的結(jié)構(gòu)部件、制動器和輪胎制造等。很顯然，在不遠(yuǎn)的將來，采用納米技術(shù)還可以研制出具有良好耐火性能的鋼材、玻璃、水泥、裝飾板、防火涂料等建筑材料，從而大大提高建筑結(jié)構(gòu)的耐火性能。