【中國
幕墻網 08月10日消息 記者黃靜】目前,我國建筑
外墻保溫所用材料主要為
聚苯乙烯、
聚氨酯等有機材料,以及
巖棉、
玻璃棉等
無機材料。上述有機材料具有
耐熱差、
耐老化性能差、易燃燒和燃燒時釋放大量熱量、產生有毒煙氣、加速大火蔓延等諸多缺點。上述無機材料(如
纖維保溫材料有粉塵和細小纖維)既污染空氣又易滋生細菌,對人身健康易造成危害。為了保證建筑采用既
絕熱、
防火,又對人身健康無害的
外墻保溫材料,從各種試驗表明,
酚醛泡沫可以達到這種要求。
酚醒泡沫(PhenolicFoams,,簡稱PF)被譽為“
保溫之王”,具有容量輕、絕熱性好、
剛性大、尺寸
穩定性好等特點,并且它有與
鋁相儀的
膨脹系數,屬于難燃物質,燃燒時僅產生少量一
氧化碳有毒氣體,發煙量低、不會熔融、無滴落物,其生產成本更是低廉。1942年,酚醛泡沫
塑料已在實驗室制成。二戰初期,德國將酚醒醛泡沫用于航空工業,作為輕木的代替品。同期,英國的泡沫
橡膠公司也研制出酚醛泡沫塑料,主要用于漂浮方面。1945年,美國的聯合
碳化物(ucc)公司開始對低
密度酚醛泡沫及其
樹脂的生產技術進行研究。酚醛泡沫塑料的生產方法有濕法和干法兩種。濕法是以甲階
酚醛樹脂為基礎,其可發性樹脂體系為液態,歐美常采用此法制造酚醛泡沫塑料。濕法生產酚醛泡沫塑料中,最有代表性的是諾貝爾炸藥公司、聯合碳化物(ucc)和艾斯奇姆(Icechim)等公司生產的泡沫塑料,其原料合成和泡沫制備工藝大體相同,只是控制泡沫密度的方法有所區別。干法酚醛泡沫是以
熱塑性樹脂為基礎,其可發性樹脂體系為固態,這是前蘇聯首先開發研制的另一條生產路線,20世紀50年代末實現批量生產,目前應用量也較少。
20世紀80年代,國外科學家通過對酚醛樹脂及其制品進行研究,發現它們具有突出的難燃、低煙、低毒特性和優異的
耐熱性。20世紀90年代以來,包括酚醛泡沫在內的酚醛
復合材料得到很大發展,首先受到英、美等國家軍方重視,將其用于航天航空、國防軍工領域,后又被應用于民用飛機、船舶、車站、油井等防火要求嚴格的場所,并逐步推向
高層建筑、醫院、體育設施等領域。1961年,我國兵器工業部第53研究所對干法酚醛泡沫塑料進行了研究,并成功地應用于軍工方面。20世紀80年代,我國對濕法酚醛泡沫塑料的研究開始起步,并在20世紀90年代初步實現工業化生產,較有代表性的單位(除軍工科研所外)有濟南大學(原山東
建材學院)、北京化工大學、山東圣泉化工股份公司、廈
門高特材料公司、山東金光集團、山東華海公司等。酚醛泡沫早期應用于導彈及火箭頭的保溫方面。近些年來,由于高層建筑、交通運輸、艦船、航空、空間技術等方面對合成泡沫塑料的
熱穩定性和耐燃性提出了嚴格要求,使得酚醛泡沫得到廣泛關注和迅速發展。現在,酚醛泡沫作為一種新型的多用途泡沫材料,以其耐熱、難燃、自熄、耐火焰穿透、遇火無滴落物和防止火災蔓延的阻火性能等優點,引起了人們的高度重視。人們重新認識到利用它的耐燃性制作成絕熱保沮材料在高層建筑、高溫
隔熱、超低溫保冷領域具有重要的實用價值。
對人類所賴以生存的各式各類建筑物而言,安全間題始終是列于首位的。酚醛泡沫是一種性能優越的防火、隔熱、
隔音、輕質節能產品,其
導熱系數低,密度最低僅為30一40kg/m3,并且酚醛泡沫的難燃程度是目前建筑業廣泛使用的聚苯乙烯、聚氨酯等泡沫所遠遠不及的;25毫米厚的酚醛泡沫
平板經受1700℃的火焰噴射10分鐘后,僅表面略有
炭化,卻沒有被燒穿,既不會著火更不會散發濃煙和毒氣。法國建筑科學與技術中心曾對酚醛泡沫塑料做過全面檢驗,證明它抗火焰性好,如從焊槍噴出的高達3000℃的火焰對準
泡沫板,兩分鐘后還來記錄到有明顯的熱感傳到板背面,無高溫熱分解和發煙。酚醛泡沫優良的抗
燃燒性能主要包括兩個方面:一是防止火焰擴散的能力,即
絕熱材料局部產生火焰,火焰將不擴散而自行熄滅;二是材料本身的絕熱性能,即使在材料一側著火燃燒,另一側的溫度不會升高而導致火災范圍擴大。酚醛泡沫的材質與結構決定了它即便是在焊槍火焰下,也只是發生表面炭化的現象,既不燃燒也不
變形,既不散發有害氣體也無滴落物質。酚醛泡沫塑料所兼備的這些特性,使它成為最理想的新型有機保溫材料,非常適合作為建筑外墻保溫、
屋面保溫和
防火門內層防火隔熱。
據有關調查結果顯示,在高層建筑火災中造成死亡和受傷的人員,有80%-85%-!因火災現場的濃煙和毒氣所致。因此,世界各國政府均在建筑、運輸等領域對材料提出了嚴格的(
阻燃、低火焰、低發煙、低毒等)要求。目前,酚醛泡沫塑料作為封閉與控制火勢的材料,已被發達國家廣泛使用。法國馬賽、里昂等城市建造的許多大型公寓,已將
酚醛泡沫板安裝在外墻上,再涂覆
保護層,以有效阻止大火的蔓延和燃燒。日本政府已出臺法規將酚醛泡沫作為
公共建筑的標準耐燃物。20世紀90年代以來,我國香港地區已從英國進口大量PF袍沫用于100多幢大樓中央空調系統風管的
隔熱保溫。上海浦東東錦江大廈于1996年在香港房產商的推薦下,首次采用了PF袍沫做
外墻外保溫材料。
我國從20世紀90年代后期到現在,泡沫類保溫材料和輕質
墻體材料仍以聚苯乙烯(PS)和聚氨酚(PU)為主。特別是PS泡沫制成的
夾芯板,近年來已形成年生產3200萬平方米的能力,生產廠家發展到300多家,僅1999年就銷售出1600萬平方米,廣泛應用在建造大樓、廠房、倉庫、體育館、活動房屋之中。不難推測,這類易燃
建筑材料生產得越多,所面臨的風險和危害也越大。因此,對我國重大火災事故及火勢難以控制的原因進行分析,易燃的外墻保溫材料難逃罪責。所以,用PF袍沫取代PS, P斌袍沫應該是利國利民的好事,也是解決建筑外墻保溫、防火間題的重大舉措。隨著我國經濟建設步伐的加快,
建筑保溫材料正在日益突飛猛進的發展,市場急需大量阻燃、輕質、安全、高效、成本低廉的隔熱保溫材料,酚醛泡沫以其獨有的特點,應該在保溫市場具有很好的發展前景。
2007年10月1日,由原國家建設部編制的《
建筑節能工程施工質量驗收規范》領布實施,第一次把節能工程明確規定為建筑工程的一項分部工程。胡錦濤總書記在十七大報告中指出:“必須把建設資源節約型、環境友好型社會放在工業化、現代化發展戰略的突出位置。”而推廣
節能建筑,就是被世界各國所重視的節約能源措施之一。而一座節能的建筑首先它的前提是安全,離開安全,建筑也就失去了存在的意義。只有杜絕了易燃、危險的保溫材料在建筑外墻上使用,才能從源頭上遏制重大火災事故的發生,酚醒泡沫作為外墻保溫材料,不失為減免火災和降低火災危害的最有效辦法。【完】
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