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涂料技术

建筑节能与聚氨酯保温材料防火技术

时间:2011-04-20 09:21:33 来源: 作者:小辉 点击:
在北美尤其加拿大等地区,聚氨酯用于建筑保温的市场份额每年都以5%以上的速度递增,并且很多是用于木质结构建筑的墙体内保温。在欧洲,3升房、0升房都是采用聚氨酯保温系统,德国从60年代就开始施行外墙外保温,目前采用的有机保温材料是B1级的EPS和B2级的聚氨酯,其中B2级的聚氨酯系统由于不具有火灾蔓延风险,可以不用无机材料做防火隔离带。在亚洲的日本,喷涂聚氨酯用于墙体的保温材料已占到有机保温材料市场份额的50%以上。

在经济发达国家如欧美和日本等,几十年来聚氨酯保温材料一直被广泛应用,已成为建筑保温材料重要组成部份,是改善能源、减少二氧化碳排放的重要手段。据美国聚氨酯协会调查表明,在美国采用喷涂聚氨酯材料对墙体和屋面进行保温,使用寿命已超过26年,97.6%工程未出现问题。聚氨酯保温材料在欧美建筑市场上依然是主流。

在我国,目前聚氨酯保温材料的使用率还不到10%。根据国内火灾事故案例的统计分析,目前尚未有一起外墙外保温薄抹灰体系施工完成后的建筑物,发生了重大火灾事故。基本上所有的火灾事故都发生在施工过程中,由于施工管理混乱、违规作业造成。因此,国家房屋城乡建设部已明确将聚氨酯保温材料作为我国未来建筑节能重点推广新材料。

三、关于对聚氨酯硬泡保温材料燃烧产物毒性气体的问题解析

目前国内对PU硬泡产生一种误解,认为PU硬泡燃烧后必定产生大量毒性气体,由此提出此种材料不能作为建筑的内保温和外保温材料,这种见解带有一定的偏面性。事实上,聚氨酯本身是无毒的,与食物接触的冰箱冰柜的保温材料都是聚氨酯泡沫,聚氨酯弹性体可以做人造血管和心脏瓣膜,大家所穿的带有氨纶的衣服,其中的氨纶也是聚氨酯,其学名叫聚氨酯弹性纤维。

聚氨酯泡沫中含有的主要成分是碳、氢、氧和不到10%的氮。因此在其燃烧气体中通常能找到的主要成分是二氧化碳、一氧化碳和水,以及低浓度的其他氧化产物和氰化氢。实验证明:聚氨酯燃烧过程中产生的有毒气体并不比我们常见的含N元素的物质多,如羊毛、晴纶,合成木材等。其中这方面的实验室测试最常用的是德国标准DIN53436。该标准可用来进行在相应于各种火场条件的不同温度和不同风量下的产品特性的比较。用聚氨酯硬泡和软泡材料制成的相同体积的样条在此条件下生成的分解产物与木材燃烧时产生的危害物质强度相当,而比规定的燃烧条件下毛毡和皮革产生的危害物浓度低。另外,PU泡沫燃烧产物毒性气体的成分不是不可以改变的,更不是必然的,这主要取决于PU泡沫的结构,以及采取何种阻燃剂和抑烟剂,通过科学的研究方法,完全可以研制成燃烧产物烟密度小,毒性低的PU泡沫产品

四、无卤、少烟、低毒PU保温难燃材料是当今的发展

(1)含有结构型阻燃聚醚多元醇阻燃技术在保温聚氨酯材料中应用

在聚醚多元醇分子结构中引入阻燃基团可达到阻燃效果。此种结构型阻燃聚醚多元醇具有阻燃效果大、组份不迁移、耐久性长与硬泡聚醚多元醇有机组份相容性好以及组合料保温、工艺、力学等综合性能优良特点,是聚氨酯保温节能材料未来阻燃技术发展方向。

(2)无卤阻燃技术提高保温聚氨酯材料防火等级,降低了毒性

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