新型无机阻燃耐火包带有望应用于光电缆

如果“互联网”被称作是当今社会的“信息高速公路”，那么光（电）缆就是“信息高速公路”的基石。随着通讯技术的快速发展，光（电）缆被广泛应用于我们日常生活和工作的各个领域。发生火灾时，保持火灾现场的通讯畅通对于减少人员伤亡和财产损失至关重要，因此阻燃光（电）缆在当今社会具有非常重要的地位。阻燃光（电）缆主要由缆芯（光纤或导线）、阻燃包带、加强构件、外护套构成。在火灾中，保护缆芯和通讯畅通主要依靠光（电）缆内部的阻燃包带来实现。目前，商用阻燃包带虽然具有一定的阻燃作用，但其耐火隔热性能并不理想，在火灾中光（电）缆内部的温度较高而影响通讯质量，还会释放有毒气体和烟雾而危及在场人员的生命安全。

最近，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员朱英杰带领的科研团队研制出一种有望应用于光（电）缆的新型无机耐火纸阻燃耐火包带，该阻燃耐火包带采用羟基磷灰石超长纳米线作为主体材料，并加入无机纤维“骨架”材料和无机胶粘剂制备而成。该阻燃耐火包带具有优异的阻燃耐火性能，在火焰中能长时间灼烧而不燃烧，另一个优点是其热导率很低，具有优良的隔热性能，在火灾中可以使包带内部保持较低的温度，与商用阻燃包带相比可使包带内部温度进一步降低150℃以上，在火灾中有助于保护光（电）缆内部的光纤或导线及保持高质量的通讯。此外，该阻燃耐火包带环境友好，在火焰灼烧时无有毒有害气体产生。阻燃耐火包带的优异性能使其在阻燃光(电)缆领域具有良好的应用前景。

图1. 所研制的有望应用于光（电）缆的新型无机阻燃耐火包带具有优异的阻燃耐火和隔热性能

该研究工作是羟基磷灰石超长纳米线基新型无机耐火纸的系列研究工作之一，进一步拓展了新型无机耐火纸的应用领域。2014年，朱英杰团队首次以羟基磷灰石超长纳米线作为构建原料成功研制出新型无机耐火纸，使“纸包得住火”成为现实 (Chemistry–A European Journal, 20, 1242–1246 (2014)，相关研究工作受到国内外媒体和企业的广泛关注和大量报道，例如Materials Today, American Ceramic Society, Chemistry Views, Chemical Engineering, Decoded Science, 中央电视台、人民日报等。经过三年多的不懈努力，该团队在新型无机耐火纸研究领域取得了一系列研究进展，例如，发展了羟基磷灰石超长纳米线的制备方法 (Ceramics International, 41, 6098–6102 (2015); Materials Letters, 144, 135–137 (2015))；研制出羟基磷灰石超长纳米线基新型高效抗菌耐火纸 (Chemistry–A European Journal, 22, 11224–11231 (2016)，入选封面论文和热点论文)、新型羟基磷灰石超长纳米线防水耐火纸 (ACS Applied Materials & Interfaces, 8, 34715–34724 (2016))、新型羟基磷灰石超长纳米线基快速检测试纸 (Chemistry–A European Journal, 23, 3328?3337 (2017), 入选封面论文和热点论文) 以及羟基磷灰石超长纳米线有序结构纳米绳和柔性耐火织物 (ACS Nano, 10, 11483–11495 (2016)) 等。

相关研究工作得到上海市科委、中国博士后科学基金、中科院上海硅酸盐所创新重点项目等资助。