新型复合材料有望解决消防难题

近年来，我国成为世界上建筑业发展最快的国家之一，预计2014年我国将占到全球保温材料市场的29%，目前我国是世界上保温材料需求最多的国家。  

据中国复合材料学会科技发展与咨询委员会委员赵鸿汉介绍，建筑用保温材料大致可分为无机类和有机类。常用的无机类外墙外保温材料有岩棉、珍珠岩、发泡水泥(混凝土)、泡沫玻璃和玻化微珠等，虽然有很好的防火性能，但因导热系数偏高，使用厚度必然加大，增加建筑负荷和建筑成本。有机类外墙保温材料有聚苯乙烯泡沫(PS，分EPS、XPS二类)、聚氨酯泡沫(PU)和酚醛泡沫(PF)等，具有密度小、导热系数低和施工方便等优点。EPS、XPS燃烧等级为B2级(可燃)，受热80℃以上会出现融熔软化、收缩滴落，着火后浓烟滚滚并产生毒气。PU燃烧等级也是B2级，虽软化温度略高(110℃)，也无熔滴现象，但着火后产生的烟毒气体危害巨大。  

上世纪80年代，国外科学家通过对酚醛树脂及其制品进行研究，发现它们具有突出的难燃、无烟、无毒特性(简称FST特性)，制成的酚醛泡沫的难燃程度比聚苯乙稀泡沫和聚氨酯泡沫要好。厚度仅30mm的PF平板经受1700℃火焰喷射10分钟后，仅表面略有炭化却烧不穿，既不着火也不散发浓烟和毒气。  

据了解，上世纪90年代以来，包括PF在内的酚醛复合材料得到很大发展，首先受到英、美等国家军方重视，将其用于航空航天、国防军工领域中。后来PF又被应用于船舶、车站、油井等防火要求严格的场所，并逐步推向医院、体育设施和大楼住房等公共与民用建筑领域。PF由于导热系数低，相比传统的保温材料如岩矿棉、玻璃棉和膨胀珍珠岩等，其节能保温性能高约1倍。人们公认其节能保温性能居于所有保温材料之首，也有人称其为“保温之王”或第三代保温材料。如膨胀珍珠岩保温层厚度需60mm，而PF只需25mm就可达到同样保温效果。  

近年来，我国重大火灾事故不断发生，分析着火的主要原因，与其使用易燃材料有很大关系。济南大学酚醛技术中心开发、研制并生产的高效、常温发泡酚醛树脂及专用固化剂不需要加热，即能在较低温度(-5℃以上)下发泡与固化，泡沫生产成本低，操作工艺简便，不仅能在工厂生产，而且可进行现场施工和野外作业，现已成为我国新一代的高效保温材料。该保温材料在国内首先实现现场野外保温作业，已在兖矿集团、山东电力、济南钢厂、中原油田、华东石油管理局等单位的保温工程中使用，取得了较好的经济与社会效益。  

在此基础上，济南大学酚醛技术中心采用先进的生产工艺技术，即用连续式生产工艺代替落后的间歇式生产工艺。2002年10月，PF泡沫复合板在国内率先实现了连续化生产，产品成功应用于中央空调通风系统，受到了暖通设计专家和商家的好评。2004年，酚醛树脂生产技术和连续发泡复合技术通过了国家建筑材料新产品新技术鉴定。2005年，酚醛树脂生产技术和连续发泡复合技术荣获国家建筑材料科技进步二等奖。专家给予的评价是：酚醛树脂生产技术和连续发泡复合技术达到国内领先水平、国际先进水平;产品符合企业和国家相关标准。用该产品制作的通风管道，具有绝热耐用、质轻节能、美观清洁、防火防水、简便省工等特点，各项性能指标均符合行业及国家相关标准和规范要求。目前，该产品已应用于北京市地铁改造、新建工程(地铁5号线、10号线、奥运支线等)、水立方等体育场馆，以及会展中心、商场超市、医院、学校及老旧小区房屋改造等公共设施的暖通系统。  

虽然我国目前生产的PF与国外相比，在工艺技术和施工应用上还存在一定差距，但在提高防火性能方面，国内已有3家企业研发的复合型PF板，经过国家防火建筑材料质量监督检验中心的检测，其燃烧性能达到GB8624A级。尤其值得关注的是，近年来我国有关科研单位和企业在酚醛树脂改性和发泡技术方面已有了新的突破，其一是克服了PF粉化掉渣、脆性大和强度低的缺点;其二是PF的成本不断降低，更接近PS;其三是产品的pH值接近中性，对金属无腐蚀性。  

在现有综合实力下，外墙外保温材料的效能很难两全。是要兼顾建筑节能保温，还是完全向消除消防隐患倾斜?在这场争论中，到底哪种材料能在建筑外墙保温系统中占据绝对优势，目前还无法下结论。在中国绝热节能材料协会常务副会长胡小媛看来，现有无机保温材料研究重点应放在减少生产过程中能源的消耗、限制灰尘和纤维的排放、减少黏结剂的用量。有机保温材料研究重点应放在找出更合适的发泡剂，改进材料的阻燃性能和降低材料的生产成本。