最新科技的難燃B1級聚氨酯硬泡簡介及開發(fā)前景1

1、最新科技的難燃B1級聚氨酯硬泡簡介及開發(fā)前景上傳日期：2010-03-01打印推薦給朋友-打印推薦給朋友-字體大小+查看相關(guān)評論閉窗口最新科技的難燃B1級聚氨酯硬泡簡介及開發(fā)前景上海精洽科貿(mào)有限公司楊宗焜楊玉楠華校生中國建筑節(jié)能結(jié)構(gòu)必須由材料的“高投入、高消耗、高污染”向“低投入、低消耗、低污染”的低碳經(jīng)濟方向轉(zhuǎn)型?，F(xiàn)今中國建筑節(jié)能尚未走出高碳建筑經(jīng)濟的陰影?，F(xiàn)在我們已成功研發(fā)了既節(jié)能保溫又防火安全的低碳、低煙、低毒的B1級硬質(zhì)難燃(PIR)聚氨酯泡沫，這對我國建筑節(jié)能走向低碳經(jīng)濟發(fā)展道路有積極的意義。國家扶持這一新型材料的開發(fā)，將可為我國創(chuàng)建低碳經(jīng)濟、培育低碳綠色建筑新市場，挖掘新的經(jīng)濟增長

2、點都有不可估量的開發(fā)前景。一、該項目成果簡介本項目是專門用于建筑上用的耐溫、難燃、低發(fā)煙、低毒性的特種B1等級PIR聚氨酯難燃硬泡，它可廣泛用于建筑外墻外保溫特殊需求幕墻建筑、高層建筑和公共建筑?，F(xiàn)經(jīng)國家檢測機關(guān)測試，已達到并超過了1997年我國頒布的GB8624-1997國家標準中三項考察指標：氧指數(shù)、煙密度、火焰?zhèn)鞑ニ俣取＝?jīng)上海一級情報所檢索的結(jié)論：該產(chǎn)品屬國內(nèi)領(lǐng)先水平，氧指數(shù)指標達國際先進水平，其創(chuàng)新點是：在國內(nèi)首先采用了低鹵化、結(jié)碳膨脹型阻燃技術(shù)路線，用化學結(jié)構(gòu)改性辦法，制備難燃低煙低毒型B1等級PIR聚氨酯硬泡。由于在易燃的氨基甲酸脂鍵中，引入難燃、耐溫、低發(fā)煙、低毒性的環(huán)狀結(jié)構(gòu)化合

3、物(異氰脲酸酯環(huán)、啞唑烷酮、芳香族雜環(huán)、碳化亞二按鍵)。該成果一方面大大提高了泡沫阻燃性、耐溫性，同時大大降低了泡沫釋放煙霧毒性的難題。這是目前國際、國內(nèi)阻燃性最好、安全性最強的泡沫品種之一。從目前使用效果看，該產(chǎn)品性能已超過了國內(nèi)同類產(chǎn)品，同時也超過了國內(nèi)同類跨國公司產(chǎn)品（美國陶氏化學、日本NPU、德國BASF等）。二、成果檢測近期對我們的科研成果請多家企業(yè)以各公司名義到上海、廣東、四川、江蘇等省市檢測機構(gòu)檢測，成果如下：2008年7月10日，上海建材及構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢驗站檢測聚氨酯氧指數(shù)為32.7%;2009年6月30日，廣州市建筑材料工業(yè)研究所有限公司檢測聚氨酯氧指數(shù)為32.5%;2009

4、年7月14日，國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測聚氨酯，該材料燃燒性能達到GB8624B1級，煙密度等級SDR為47;2009年8月3日，廣州市質(zhì)量監(jiān)督檢測研究所檢測聚氨酯氧指數(shù)為35.4%，煙密度等級SDR為9;2009年9月17日，江蘇產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院檢測聚氨酯氧指數(shù)為35%。2010年1月15日，國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測：141b基難燃聚氨酯板材，厚度30mm，達到GB8624-1997國家難燃B1等級標準,煙密度等級SDR為32（超過國標75標準值）。365/227基難燃聚氨酯板材，厚度30mm（注：365/227發(fā)泡劑是目前國際上先進的環(huán)保型發(fā)泡劑，不破壞臭氧層，

5、SOD為零），達到GB8624-1997國家難燃B1等級標準，煙密度等級SDR為47（超過國標75標準值）。2010年1月6日，江蘇聚氨酯產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測站檢測：365/227基難燃聚氨酯噴涂泡沫，氧指數(shù)為33.5%（超過GB8624-1997國標氧指數(shù)32%標準）。141b基難燃聚氨酯板材，氧指數(shù)為36%（超過GB8624-1997國標氧指數(shù)32%標準，達到難燃酚醛泡沫水平）。365/227基難燃聚氨酯板材，氧指數(shù)為35.2%（超過GB8624-1997國標氧指數(shù)32%標準，達到難燃酚醛泡沫水平）。三、數(shù)據(jù)對照（一）本產(chǎn)品與國內(nèi)外達到難燃級產(chǎn)品檢測數(shù)據(jù)對照表：按GB8624-2006國家級檢

6、測聚氨酯達到難燃C級標準，國內(nèi)一共有3張報告，也是唯一的3張報告：韓國一山聚氨酯（上海）有限公司報告：主要用于2008年奧運工程的北大乒乓球館，產(chǎn)品名稱：噴涂聚氨酯硬泡BSF-300。經(jīng)2008年2月27日國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測：按GB8624-2006判定,達到難燃C級，燃燒性能為C-S3、do、t2級。我們研發(fā)的（通過佳麗化工惠州有限公司）報告：產(chǎn)品名稱：難燃低碳低煙低毒聚脲綠色泡沫型：經(jīng)2009年10月29日國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測：按GB8624-2006判定，達到難燃C級，燃燒性能為C-S3、do、t2級。上海華峰普恩聚氨酯有限公司報告：產(chǎn)品名稱：阻燃硬質(zhì)聚

7、氨酯材料（德國普恩的技術(shù)）：經(jīng)2009年1月24日國家固定滅火系統(tǒng)和耐火構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢測中心檢測：按GB8624-2006判定，達到難燃C級，燃燒性能為C-S3、do、t2級。（二）本產(chǎn)品與國內(nèi)外達到難燃B1等級同類產(chǎn)品檢測數(shù)據(jù)B1等級泡沫塑料產(chǎn)品技術(shù)指標及同類產(chǎn)品的測試數(shù)據(jù)及測試方法表項目技術(shù)指標25項目技術(shù)指標2570（按酚醛泡沫密度（kg/m3）需要制備）2570熱導(dǎo)率/（W/0.0200.033m.k)0.030燃燒剩余長0165度最小值燃燃燒剩余長燒150267性度平均值煙氣溫度/。能C200116B1級煙炎高度/15010mm煙密度等級323650改性聚氨酯泡沫（PIR）2570測

8、試方法容積、質(zhì)量測量計算方法0.0220.028GB10294我們產(chǎn)品華峰普恩產(chǎn)品GB8625290350250322377208GB8625119132142GB86258010090GB8626324742GB86273336GBT2406以上酚醛泡沫數(shù)據(jù)由上海平板玻璃廠提供，改性聚氨酯由我們及華峰普恩公司根據(jù)公安部四川消防所國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢測中心檢測數(shù)據(jù)提供。從以上測試數(shù)據(jù)可看出，改性聚氨酯泡沫同酚醛泡沫相似，在火攻擊情況下，會迅速形成碳化層，火焰蔓延不過去。我們的產(chǎn)品，其火焰燃燒泡沫剩余長度平均值、最小值，均超過華峰普恩公司產(chǎn)品，甚至超過酚醛泡沫產(chǎn)品水平。最為可喜的是燃燒剩余

9、長度平均值/mm,達377的水平，說明已達到GB862-1997不燃A2級350mm水平，故此我們提出用我們研制改性聚氨酯產(chǎn)品同鋁箔復(fù)合，同鈦鋅合金板復(fù)合，完全有可能達到GB8624-1997不燃A2級水平，使鋁塑板復(fù)合PU后，用于24米以上金屬幕墻建筑完全可能。（三）常用保溫泡沫塑料綜合性能比較常用保溫泡沫塑料綜合性能比較表項目酚醛泡沫聚乙烯泡沫（PE）聚氨酯泡沫（PU）改性聚氨酯泡沫（PIR）聚苯乙烯泡沫（PS）玻璃棉巖棉密度（kg/m22182527352540254040803)303050耐熱/oC150609013070300500耐寒/oC耐寒/oC極限情況耐燃性氧加阻燃指劑數(shù)%

10、不加阻燃劑熔融狀態(tài)煙密度SDR吸水性/kg/m3煙氣毒性701201501801101508060602100C變2100C變色，在高溫800C1400C色，在高溫700C3500C6000C1000oC1000oC開始收以上形成收縮軟化以上形成脆化以上粉化縮碳化層碳化層難燃易燃易燃難燃易燃不燃不燃252626252632363650（阻（阻燃）（阻燃）30（阻燃）燃）3236碳化17212830碳化20熔滴燃滴熔滴不熔不熔不熔不熔2575752050750.5（閉孔）0.030.020.222開始吸水0.02毒性小毒性小有毒毒性小有毒毒性小毒性小我們研制改性聚氨酯泡沫，同酚醛泡沫在高溫火災(zāi)攻

11、擊下，泡沫會迅速形成碳化層，阻止火災(zāi)蔓延，因而具有抗火災(zāi)功能。玻璃棉和巖棉雖不燃，但在火災(zāi)高溫攻擊下，玻璃棉超過350OC泡沫脆化，巖棉超過600OC以上會粉化，抗不了火災(zāi)高溫攻擊。TVCC央視大樓屋面、墻面均用了大量玻璃棉、防火棉，在真實火災(zāi)中，在高溫攻擊下，玻璃棉、巖棉均燒成一把灰，抗火災(zāi)功能很差。四、吸取TVCC火災(zāi)的慘痛教訓，切實加強幕墻及屋面的防火是當務(wù)之急這次TVCC央視北配樓火災(zāi)源頭是金屬幕墻及屋面保溫材料XPS（擠塑聚苯板）在煙花爆竹點燃引發(fā)火災(zāi)。XPS屬熱塑性泡沫塑料對火反應(yīng)會融化滴落。目前國內(nèi)按國內(nèi)外檢測標準進行檢測，XPS泡沫塑料非常容易取得難燃級燃燒性能數(shù)據(jù)，這種假象迷

12、惑了人們，錯誤地把此材料當作難燃級材料使用。從真實火災(zāi)情況中考察此材料燃燒性能即“火災(zāi)性能”是極差的一種保溫材料，是建國以來燃燒性能最差、過火速度最快的一種材料。因此，XPS所提供的難燃級B1級報告，誤導(dǎo)視聽，形成人們防火的誤區(qū)。XPS造成誤區(qū)的表現(xiàn)如下：一種產(chǎn)品XPS氧指數(shù)只有24.8%,屬不阻燃產(chǎn)品。另一種產(chǎn)品氧指數(shù)30.8%,屬阻燃產(chǎn)品。上述兩種產(chǎn)品同時按GB8625豎爐試驗檢測，均能通過B1測試；同樣，按GB8624-2006中SBI試驗，即GB/T20284-2006（單體燃燒試驗），照樣可達到難燃C級標準數(shù)據(jù)，達到C-S2dO我們在四年前早就提出熱塑性泡沫塑料PS泡沫（EPS、XP

13、S）由于在80oC就熔化，火災(zāi)性能極差，不能用于人口密集的高層建筑、公共建筑中。目前在幕墻建筑大規(guī)模使用鋁塑板復(fù)合板，外層為0.20.25mm厚鋁板，中間夾層為PE（聚乙烯）泡沫或PVC（聚氯乙烯）泡沫。PE、PVC泡沫同XPS泡沫均屬熱塑性泡沫，性能相似，PE泡沫燃燒時滴落嚴重，火焰上端呈黃色，下端呈蘭，過火速度極快，經(jīng)阻燃處理后,最多氧指數(shù)在2526%，達不到B2級，PVC泡沫塑料由于氯含量高達56%、氧指數(shù)可達45，屬難燃級材料，但在中國眾多的網(wǎng)吧真實火災(zāi)中，卻是過火速度極快的易燃材料，它決不是難燃材料,，其在燃燒時會產(chǎn)生大量有毒氣體Hcl.。在當前幕墻系統(tǒng)中，鋁塑復(fù)合板中夾芯材料為PE

14、、PVC泡沫塑料，因而存在嚴重火災(zāi)隱患，應(yīng)當吸取TVCC央視北配樓失火教訓，中間夾層不能采用PE、PVC熱塑性泡沫，它同XPS泡沫“火災(zāi)性能”相似，應(yīng)當引起人們高度警覺!！我們建議改為熱固性酚醛泡沫或我們研制的改性聚氨酯泡沫（PIR泡沫），此類泡沫最大特點是在火的高溫攻擊下，會迅速形成碳化層，不僅耐高溫，并且有抗火、隔火功能。防火關(guān)鍵技術(shù)要形成碳化層，只有碳化層泡沫結(jié)構(gòu)才能抗火災(zāi)高溫攻擊，才能防止火災(zāi)蔓延，即具有抗火災(zāi)功能。進一步深入研究考察當前金屬幕墻系統(tǒng)中，大規(guī)模使用鋁塑復(fù)合板，其中夾心材料除了上述PE、PVC、XPS泡沫塑料外，還有些材料也取得國家級難燃B1級或難燃C級或B級檢測報告，如

15、PVC/橡膠泡沫塑料，PE/橡膠泡沫塑料，如何看待這些有機保溫材料的防火安全性，我們認為前車之鑒的吸取TVCC火災(zāi)慘痛教訓是極其必要。對這類有機保溫材料的應(yīng)用要特別的謹慎，我們認為，第一步，必須考察其燃燒性能數(shù)據(jù)是否達到難燃級標準，即使達到了難燃級標準數(shù)據(jù)，還不能高枕無憂地認為這種材料在真實火災(zāi)中的燃燒性能就是難燃。因為真實火災(zāi)試驗是無法確立、無法重復(fù)的，因而有機保溫材料在真實火災(zāi)中的燃燒性能即“火災(zāi)性能”數(shù)據(jù)是無法取得的。因此，第二步，只能從接近火災(zāi)真實情況的大型火災(zāi)試驗中取得。目前條件下，有機保溫材料按國際、國內(nèi)標準條件下取得的燃燒性能數(shù)據(jù)只是中小試驗條件下取得燃燒性能數(shù)據(jù)，并不能代表其真

16、實火災(zāi)中“火災(zāi)性能”數(shù)據(jù)。TVCC央視北配樓火災(zāi)充分說明了雖然XPS保溫材料取得國家級難燃數(shù)據(jù)報告,但它事實上決不是什么難燃級材料，它在真實火災(zāi)中變成是燃燒速度極快、過火面積最快的一種易燃材料。國內(nèi)一系列網(wǎng)吧火災(zāi)也充分說明了PVC泡沫塑料決不是什么檢測報告中所稱的是不易燃燒的難燃材料，而是大量釋放有毒Hcl氣體，它在火災(zāi)中是會劇烈燃燒的易燃材料，因而用于幕墻系統(tǒng)中的有機保溫材料，一定要經(jīng)過大型火災(zāi)性試驗考察。對建筑材料的考察，國際上通用的是英國大型BS窗口試驗，國際ISO墻角試驗等大型火災(zāi)試驗。除上述一般建筑火災(zāi)性大型試驗外，對于幕墻建筑特別應(yīng)當考慮幕墻建筑特點，在火災(zāi)中引發(fā)火勢加大的煙囪效應(yīng)

17、，雙層幕墻在火災(zāi)中具有特殊性，建議由幕墻專家同公安消防部門專家設(shè)立（建立）幕墻系統(tǒng)大型火災(zāi)試驗“模型”以及試驗方法。在當前建筑節(jié)能中，究竟用什么樣保溫材料才能保證安全第一、保證建筑節(jié)能安全同時并舉!有機保溫材料究竟能不能防火是當前建筑節(jié)能中必須回答的一個大問題?大量采用無機保溫材料是不是就進入防火安全的保險箱了?我們認為，有機保溫材料已處在當今世界建筑領(lǐng)域中建筑節(jié)能主力軍地位，成為無法改變的歷史潮流，亦是無法改變的現(xiàn)狀。而無機保溫材料由于本身缺陷，是無法充當建筑節(jié)能主力軍。無機保溫材料在火災(zāi)初級階段，不易引發(fā)火災(zāi)，可起著決定性作用，但在火災(zāi)發(fā)展階段，無機保溫材料并不能阻擋火災(zāi)發(fā)展。在火災(zāi)高溫攻擊下，金屬材料熔化，鋼結(jié)構(gòu)600OC以上，變成軟面條，混凝土在300OC以上，就爆裂！TVCC火災(zāi)案例中，大量金屬面層在高溫下熔化、滴落，引發(fā)火災(zāi)蔓延，無機保溫材料玻璃棉、巖棉在火災(zāi)高溫攻擊下，脆化、變成粉未。有機保溫材料酚醛泡沫、改性聚氨酯(PIR)泡沫，雖在火災(zāi)初級階段，也會被點燃，但迅速形成碳化層結(jié)構(gòu)，不僅能阻擋火勢蔓延，并且有隔熱作用，保護了建筑物。有機保溫材料在高溫形成碳化層結(jié)構(gòu)，具有抗火災(zāi)功能，因而在火災(zāi)中的發(fā)展階段，具有抗火災(zāi)功能的不是無機保溫材料，而是有機保溫材料。典型的案例是美國911事件中，由于使用具