引　言

近年来，随着经济社会的快速发展，火灾的种类越来越多样化，火灾形势日趋复杂。据调查，我国绝大多数居民单元楼都配备了灭火器，但纸张、木材、棉布等物品在日常生活中随处可见，极易燃烧，具有较大的安全隐患。目前，几乎所有的家庭都没有在室内配备灭火器及防火逃生装置，人们的火灾防范及安全意识严重缺乏。一旦发生火灾，人们往往能想到采用以润湿毛巾捂住口鼻或淋湿棉被遮盖身体的方法逃生。但在高温条件下，毛巾或棉被所吸附的水分会快速挥发，致使其安全性能大打折扣，留给人们逃生的时间不长。对于化学、材料及生物类的实验室而言，实验室内的易燃易爆试剂或物质较多，所以，提高师生的安全意识及火灾防范意识尤为重要。

水和二氧化碳是日常生活中较为常见的灭火剂，但其存在明显缺陷。水的流动性大，喷洒后会快速流失，在某些缺水的场合和地区，就要使用其他类型的灭火剂。而二氧化碳灭火器的主要灭火机理为“窒息”，也就是通过相对高密度二氧化碳的喷射降低燃烧物周围空气中氧气的浓度来达到灭火的效果。二氧化碳作为灭火剂，具有绝缘性能好的优点。但是，其不足之处在于，灭火浓度高，而灭火级别低，只宜在相对密闭的空间使用，且其抗复燃能力差。同时，需要指出的是，二氧化碳是一种中等毒性物质，在密闭空间（如卧室）使用容易引起窒息。

基于此，本文尝试将高分子化学基础知识与人们日常生活中的火灾防范及逃生技能相结合，以丙烯酸、甘油、磷酸等廉价易得的小分子为原料，设计并合成一种具有高保水性能及氮磷复合阻燃功能的家用高分子防火凝胶。发生火灾时，一方面可以采用该凝胶润湿毛巾或棉被，通过其高保水性显著提高简易逃生设备的安全性；另一方面，该凝胶由氮磷复合体系制得，其自身具有优良的阻燃和灭火性能，必要时可直接用其对火源进行灭火。从微观机理上看，高保水型家用高分子防火凝胶是利用高保水性聚合物凝胶及其他具有一定阻燃功能的辅助化合物混合制备而成的复合型防火凝胶。一方面，高保水型聚合物能够吸收超出其自身重量成百上千倍的水并将其牢牢地“锁”在聚合物内部，即使受到挤压，也很难把水快速分离出来；另一方面，有机氮磷阻燃体系具有更广泛和更优异的阻燃性能。因此，可将二者有机结合，制成防火凝胶或灭火剂。当火灾发生时，用其润湿毛巾或棉被后能够大量“锁住”水分，显著延长逃生时间。相关实验结果表明，通过浸泡法使棉布条充分吸收所制备的高分子防火凝胶后，其保水率显著提高，水的蒸发速率大大降低，且布条已不能燃烧。灭火性能实验表明，所制备的新型高分子防火凝胶可有效扑灭常见家庭火灾，且灭火时间短，灭火后没有复燃。本文所设计、开发的新型高分子防火凝胶制备方法简便、价格低廉、综合性能优良，具备对广大群众进行宣传、推广的潜质，可在普通家庭进行配置并推广使用。该实验趣味性强，实际意义显著，能很好地发挥学生在实验过程中的能动性和主动性，提高学生的安全意识，可将其推广为化学、材料及生物类理工科学生的必修实验。