上海硅酸鹽所研制出有望應用于光（電）纜的新型無機阻燃耐火包帶

　　如果“互聯(lián)網(wǎng)”被稱作是當今社會的“信息高速公路”，那么光（電）纜就是“信息高速公路”的基石。隨著通訊技術的快速發(fā)展，光（電）纜被廣泛應用于我們日常生活和工作的各個領域。發(fā)生火災時，保持火災現(xiàn)場的通訊暢通對于減少人員傷亡和財產損失至關重要，因此阻燃光（電）纜在當今社會具有非常重要的地位。阻燃光（電）纜主要由纜芯（光纖或導線）、阻燃包帶、加強構件、外護套構成。在火災中，保護纜芯和通訊暢通主要依靠光（電）纜內部的阻燃包帶來實現(xiàn)。目前，商用阻燃包帶雖然具有一定的阻燃作用，但其耐火隔熱性能并不理想，在火災中光（電）纜內部的溫度較高而影響通訊質量，還會釋放有毒氣體和煙霧而危及在場人員的生命安全。

　　最近，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員朱英杰帶領的科研團隊研制出一種有望應用于光（電）纜的新型無機耐火紙阻燃耐火包帶，該阻燃耐火包帶采用羥基磷灰石超長納米線作為主體材料，并加入無機纖維“骨架”材料和無機膠粘劑制備而成。該阻燃耐火包帶具有優(yōu)異的阻燃耐火性能，在火焰中能長時間灼燒而不燃燒，另一個優(yōu)點是其熱導率很低，具有優(yōu)良的隔熱性能，在火災中可以使包帶內部保持較低的溫度，與商用阻燃包帶相比可使包帶內部溫度進一步降低150℃以上，在火災中有助于保護光（電）纜內部的光纖或導線及保持高質量的通訊。此外，該阻燃耐火包帶環(huán)境友好，在火焰灼燒時無有毒有害氣體產生。阻燃耐火包帶的優(yōu)異性能使其在阻燃光(電)纜領域具有良好的應用前景。相關研究工作發(fā)表在國際期刊《歐洲化學》上 (Li-Ying Dong, Ying-Jie Zhu, A New Kind of Fireproof, Flexible, Inorganic, Nanocomposite Paper and Its Application to the Protection Layer in Flame-Retardant Fiber-Optic Cables, Chemistry–A European Journal, 19, 4597-4604 (2017) )，并入選封面論文。相關研究工作申請發(fā)明專利一項。

　　該研究工作是羥基磷灰石超長納米線基新型無機耐火紙的系列研究工作之一，進一步拓展了新型無機耐火紙的應用領域。2014年，朱英杰團隊首次以羥基磷灰石超長納米線作為構建原料成功研制出新型無機耐火紙，使“紙包得住火”成為現(xiàn)實 (Chemistry–A European Journal, 20, 1242–1246 (2014)，相關研究工作受到國內外媒體和企業(yè)的廣泛關注和大量報道，例如Materials Today, American Ceramic Society, Chemistry Views, Chemical Engineering, Decoded Science, 中央電視臺、人民日報等。經(jīng)過三年多的不懈努力，該團隊在新型無機耐火紙研究領域取得了一系列研究進展，例如，發(fā)展了羥基磷灰石超長納米線的制備方法 (Ceramics International, 41, 6098–6102 (2015); Materials Letters, 144, 135–137 (2015))；研制出羥基磷灰石超長納米線基新型高效抗菌耐火紙 (Chemistry–A European Journal, 22, 11224–11231 (2016)，入選封面論文和熱點論文)、新型羥基磷灰石超長納米線防水耐火紙 (ACS Applied Materials & Interfaces, 8, 34715–34724 (2016))、新型羥基磷灰石超長納米線基快速檢測試紙 (Chemistry–A European Journal, 23, 3328−3337 (2017), 入選封面論文和熱點論文) 以及羥基磷灰石超長納米線有序結構納米繩和柔性耐火織物 (ACS Nano, 10, 11483–11495 (2016)) 等。

　　相關研究工作得到上海市科委、中國博士后科學基金、中科院上海硅酸鹽所創(chuàng)新重點項目等資助。

圖1. 所研制的有望應用于光（電）纜的新型無機阻燃耐火包帶具有優(yōu)異的阻燃耐火和隔熱性能