節能建筑需要優質保溫材料

　　【中國幕墻網 09月16日消息 記者黃靜】    專家認為，聚氨酯泡沫燃燒產生毒性氣體，不是不可改變的，更不是必然的，這主要取決于聚氨酯泡沫結構，以及采取何種阻燃劑和抑煙劑:通過科學方法，完全可研制成燃燒產物煙密度小、毒性低的聚氨酯泡沫產品。

　　聚氨酯是一類含伺重復氨基甲酸酯鏈段的高分子化合物。近20年間，聚氨酯的平均增長速度超過了12戈有的品種則達到了20%以上，在建筑節能與應用上取得了驚人的進展，尤其是在建筑的保溫方面，近年來已成為重要的、廣為人知的保溫材料，但聚氨酯的易燃性受到社會公眾的質疑。為保證聚氨酯在建筑上能夠安全使用，一些企業及專業人士開始對聚氨酯的防火安全性能進行研究，使聚氨酯這種優良的保溫材料更具有實用性，目前研究取得了突破性進展。有專家認為，聚氨酯可以做到節能和安全兼得。

　　1.聚氨酯硬泡的應用
　　聚氨酯泡沫可分為硬質泡沫(簡稱硬泡)、軟質泡沫(簡稱軟泡)和半硬質泡沫。目前，我國建筑的保溫、絕熱主要使用的是硬泡，聚氨酯軟泡雖也有使用，但局限性很大。因此，在建筑保溫方面主要有兩種形式的硬泡。①噴涂型硬泡。主要用于屋面保溫、冷庫保溫、建筑物外墻保溫等。其作法是將經過混合的聚氨酯料噴射到被保溫的基材上，到達基材的料在瞬間(一般在3飛秒)迅速膨脹發泡、形成保溫層。這種施工非常方便，可以按照不同形狀產生保溫層。其原料運輸也很方便，因為在發泡前它是液體，發泡后的體積可以達到3。倍左右。這就避免了保溫材料體積龐大造成的運輸麻煩。另外，它的附著力很強，大多數建材(如水泥、鋼板、木材等)在被它噴涂之后，很難將泡沫與之剝離，往往都能達到結構砧結(即泡沫體破壞，而不會從砧結的界面上被剝開)。②澆注型硬泡。主要用作熱力管道、夾芯板、太陽能等保溫方面。這種施工可以在工廠內預制，也可以在施工現場加工;澆注的方式可以采用機械設備，也可以采用手工方式。一般都有固定的模具或夾具，在模具空腔中澆注、發泡固化后形成保溫層。

　　2.外墻保溫施工方法
　　近年來，我國不斷加大對節能建筑的要求力度，并推行外墻整體保溫的方式。保溫施工有兩種方法:濕法工藝 (即把保溫材料制成的板材用砧合劑粘在外墻面上，再進一步用水泥砂漿做保護層以及外粉飾等)和干法工藝(即聚氨酯外墻保溫板施工)。干法工藝在歐洲國家比較流行，與濕法工藝相比它具有以下特點:①施工方便。安裝施工簡單快捷。②適宜廣泛。在新舊墻面上都可以使用，而濕法工藝則只能用于新建筑外墻。③質輕。聚氨酯外墻保溫板的質量輕，每平方米3千克左右。④多功能化。既可以保溫(自身帶有良好外防護層)，還帶有裝飾效果。

　　3.聚氨酯在防火安全性能方面的新技術進展
　　如前所述，聚氨酯硬泡主要應用于節能建筑的保溫，僅從保溫性能來講，聚氨酯硬泡的優勢居前，它可以避免出現縫隙或冷(熱)橋，它特殊的加工性能也是其他諸多保溫材料所不具備的，它可以在確定的空間直接發泡，比人工填塞的方式更加可靠和充實、牢固，還可節省勞動成本、提高工效。另外，聚氨酯硬泡可與大多建筑材料(如水泥、金屬材料、玻璃、陶瓷、木材等)有很好的砧結強度，而不需要再進行重復砧結;還可以對被保溫基材產生良好的保護，以腔免或減少被腐蝕等現象的出現。

　　但是，聚氨酯也存在著致命的弱點，那就是耐熱和阻燃性能上的不足。目前，有不少企業及專家為聚氨酯的防火安全性能方面做了大量研究工作，使聚氨酯在耐火、防護安全方面取得了可喜的技術成果。專家介紹:①上海精洽科貿公司研制成氧指數高、火焰傳播性小、煙霧小、毒性小、耐燃性好、抗火焰貫穿力強的難燃聚氨酯硬泡。②南京四環研究所研制成一種無鹵阻燃聚醚，并成功地應用于聚氨酯軟泡和硬泡，已實現產業化和市場化。③江蘇化工研究所研制成阻燃聚氨酯硬泡和松香油聚酯多元醇、南京康塑德公司已實現了芳香族聚酯多元醇系列化、廣州朗騰PU公司已研制成阻燃聚氨酯硬泡組合料。④中國科大、北京理工大、四川大學在高分子阻燃和火災科學研究方面也取得了令人矚目的成果。

　　4.聚氨酯硬泡的防火安全性能
　　聚氨酯硬泡的燃燒機理是，在凝聚相表面形成一個碳化層，此碳化層可有效地起到阻礙燃氣氣相反應區熱量和高溫反應產物向固相的傳遞，對熱量傳遞起到屏蔽作用，從而降低火焰的傳播速率。因此，對聚氨酯硬泡采取的阻燃措施主要是，降低凝聚相分解反應速率，提高碳化層的致密性和厚皮，以及采用P工R(聚異氰腮酸酯結構)泡沫和化學或物理膨脹型阻燃劑和具有阻燃分子結構的聚氨酯硬泡，均能起到提高表面碳化層的阻燃效果。

　　專家認為，聚氨酯泡沫燃燒產生毒性氣體，不是不可改變的，更不是必然的，這主要取決于聚氨酚泡沫結構，以及采取何種阻燃劑和抑煙劑:通過科學方法，完全可研制成燃燒產物煙密度小、毒性低的聚氨酯泡沫產品。

　　5.聚氨酯硬泡的應用前景
　　據專業人士介紹，按聚氨酯應用領域的分布，在發達國家聚氨酯硬泡應用排在首位的是建筑行業，而在我國建筑行業排在第二位。在來來幾年內，建筑行業將成為聚氨酯硬泡的第一大市場。這些都是取決于聚氨酯硬泡的優異特性和實用的經濟性;另一方面是，我國節能建筑是一個巨大市場，可彰顯聚氨酯硬泡的特點:①導熱系數低、保溫性能好。可以與需要保溫的建筑基材都有很好的砧結性。另外，具有很好的隔聲、耐老化性能。②加工方式便捷、獨特。這種獨特體現在加工之前是液體，避免了很多膨脹體保溫材料不劃算的運輸。另外，可以在現場直接發泡，避免了與其他材料的拼接砧合。③良好的應用經濟性。雖然聚氨酯自身材料價格較高，但運輸成本低、施工效率高，兼有防腐等性能，從而減少或取消了運行維護賽用。

　　據統計，我國建筑圍護結構保溫性能普諭較低，我國建筑單位面積總能耗比氣候條件接近的發達國家高出2 }5倍。正是由于上述原因，保溫材料市場在我國才日趨擴大，聚氨酯硬泡解決了耐熱和阻燃性能上的不足，正是節能建筑所需要的優質保溫材料。

　　編后住房和城鄉建設部提出了建筑節能的總體目標:到2010年全國城鎮新建建筑實現節能50%；對既有建筑節能改造大城市完成25戈中等城市完成15戈小城市完成10%；到2020年北方和沿海經濟發達地區新建筑實現節能65%.有關資料顯示，歐美等發達國家建筑保溫約有49%采用聚氨酯材料。因此，優質的保溫材料，是建筑節能的保障。本文對聚氨酯材料的燃燒機理和防火性能進行了詳盡解釋，為在建筑中擴大應用聚氨酯保溫材料，提出了防火安全方面的有效依據。【完】

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