巴黎圣母院大火的背后，是法国人对于防火材料的忽视

摘要：现在性能最有益的建筑绝热阻燃材料当属二氧化硅气凝胶，憎水率》=99%，防水阻燃，绿色环保，防酸碱，耐腐蚀，不易老化，使用寿命长，目前气凝胶的防火阻燃可以达到A级，这是其他传统材料所无法比拟的，因此被称为超级保温阻燃材料。今年3月份，《Nature》报道北理工材料学科阻燃材料的重要进展，北理工国家阻燃材料工程技术研究中心主任杨荣杰教授的团队是第一个使用聚磷酸铵作为高效阻燃剂并制造它们的团队，清洁技术、功能耦合和工业应用是我们追求的阻燃材料，除了阻燃，我们还需要纳米技术来实现其他更好的性能。

巴黎时间2019年4月15日下午6点50分左右，法国著名建筑巴黎圣母院发生了严重火灾，火势猛烈，已造成塔尖坍塌，巴黎圣母院的所有木制框架几乎烧毁。

失火的巴黎圣母院是建于约1163年到1250年间的一座基督教教堂，巴黎圣母院属于哥特式建筑，哥特式建筑很轻盈，是靠整个骨架在受力。建筑的受力结构一旦被打破，会很危险，所以无法用飞机灭火。

根据法国媒体报道，巴黎圣母院主体结构被“拯救”，主结构整体保存完整，巴黎圣母院下部的主结构是由石材墙体构成，石材一般不易着火。而巴黎圣母院的教堂顶有上千根古老的木材，里头一半可以追溯到1147年，这也是导致塔尖坍塌、火灾难以控制的主要原因。

木材，是一种传统的建筑材料，在古代，特别是新建筑材料发展之前，木制建筑一直是我国建筑的主流，我国最著名的木制古建筑实属故宫博物院。而在现存的名胜古迹建筑群内，历史上曾屡次发生火灾，其中火灾次数最多的地方，也当属故宫。

根据史料记载，故宫作为明朝都城开始至今不到一千年的历史中，共发生火灾近100起。

2018年9月份，大火烧毁了巴西国家博物馆，看着这些被烧毁的国家级文物，我们都感到无比痛心。

那么，为什么这些古老的建筑总是失火？主要原因还是本身的木质构造，宫殿房屋大多数是木质结构，在自然状态下极易发生火灾。

为了预防火灾，故宫博物院还专门设了消防处。4月16日，故宫博物院召开“消防安全紧急会议”，居安思危，故宫创造了48年零火灾的奇迹。在对文物和建筑进行保护和修缮的过程中，防火都是极其重要的内容，加强管理，做到防患于未“燃”。

巴黎圣母院事件再一次给我们敲醒了警钟，那么火灾是否可以通过有效的措施来避免呢？

对现代高层建筑而言，做好消防基础设施是预防火灾的重要手段，不仅如此，我们也有必要认识到应用具有阻燃性材料的重要性。除了所用建筑材料本身具有阻燃效果的材料，比如水泥、钢材、玻璃等；还有在材料中添加我们通常说的阻燃剂，是在涂到需要防火的各种材料表面，它能保证在起火的时候不被烧着，也不会使得燃烧范围加剧、扩大。

防火阻燃材料是一种保护材料，它是能够阻止燃烧而自己并不容易燃烧的材料。

如今，阻燃技术、阻燃材料的应用已经远远不仅限于建筑行业，而是广泛应用于各行各业。不管是汽车、电子电器、电线电缆、开关插座、座椅面料等都采用了阻燃材料。目前阻燃材料主要有有机和无机，卤素和非卤。有机阻燃材料是以溴系、氮系及其化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。无卤阻燃是目前发展较快的一类阻燃材料。

阻燃剂

（1）聚丙烯（PP）阻燃剂

聚丙烯是一种常见的通用塑料，在建筑、汽车、电子产品及各大工业领域有着广泛的应用。然而聚丙烯虽然应用广泛，但是其本身是一种易燃材料，因此对聚丙烯进行阻燃改性尤为重要。

2019年2月中国科学院宁波材料技术与工程研究所在制备阻燃发泡聚丙烯材料方面取得了重要进展，研究人员在前期制备高阻燃性能聚丙烯材料的基础上通过超临界二氧化碳发泡技术协同单向牵伸法实现了超轻、超强、高阻燃性能的聚丙烯泡沫制备，优异的阻燃性能表现为在水平燃烧测试中可实现离焰2s内自熄灭。

（2）聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）

PBT作为五大工程塑料之一，它的玻璃化温度低，加工周期短，广泛应用于电子电气和汽车等行业。目前，PBT在新能源汽车中重要应用，特别是在电池模组零部件、汽车线束、充电桩等。

（3）金属氢氧化物阻燃剂

金属氢氧化物阻燃剂主要包括氢氧化镁阻燃剂和氢氧化铝阻燃剂，在高温下会分解吸收大量的热，生成水蒸气稀释空气中的氧气浓度，从而延缓聚合物的热降解速度，从而抑制聚合物的燃烧。单一的氢氧化铝阻燃效率不够，大量的添加对基材的性能有一定影响，而氢氧化镁阻燃剂不含卤族元素，有很好的阻燃抑烟作用，并且分解温度比较高，更适用于PPABS等成型温度高的产品。

（4）聚磷酸铵（APP）阻燃剂

聚磷酸铵阻燃剂属于磷氮系阻燃剂，APP的含磷量高达30%~32%，含氮量14%~16%，APP在聚氨酯硬泡中具有很高的阻燃性，具有耐水性和耐热性。氮磷系阻燃剂最主要的优点是燃烧时生烟量极低，毒性低，阻燃性高，广泛应用于聚氨酯、环氧树脂、膨胀性防火涂料等产品。今年3月份，《Nature》报道北理工材料学科阻燃材料的重要进展，北理工国家阻燃材料工程技术研究中心主任杨荣杰教授的团队是第一个使用聚磷酸铵作为高效阻燃剂并制造它们的团队，清洁技术、功能耦合和工业应用是我们追求的阻燃材料，除了阻燃，我们还需要纳米技术来实现其他更好的性能。

阻燃材料

（1）耐高温纤维

耐高温纤维一般指180℃以上温度条件下可长期使用的纤维，软化点及熔点高、着火点、发火点高，具有阻燃或不燃性，随着国防工业、民用工业及尖端技术的快速发展，耐高温纤维发挥着越来越重要的作用。常见的耐高温纤维有聚酰亚胺纤维（PI）、聚苯硫醚纤维（PPS）、玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、聚醚醚酮纤维（PEEK）等。

（2）二氧化硅气凝胶

气凝胶是一种分散介质为气体的凝胶材料，是由胶体粒子或高聚物分钟相互聚集成网络结构的纳米多孔性固体材料。现在性能最有益的建筑绝热阻燃材料当属二氧化硅气凝胶，憎水率》=99%，防水阻燃，绿色环保，防酸碱，耐腐蚀，不易老化，使用寿命长，目前气凝胶的防火阻燃可以达到A级，这是其他传统材料所无法比拟的，因此被称为超级保温阻燃材料。（我院现可自主研发、生产气凝胶，用于保温、隔热、阻燃，点击查看）。