聚氨酯在建筑保温中的应用研究

减少绝势节能材料的发烟量是建筑防火的首要任务，而采用化学抑制是减少绝燃烧时烟气产生的重要途径，化学抑烟技术主要采用氧化铝，碳酸钙等具有抑烟作用的化合物。 （五）有效控制绝热保温材料在建筑中的使用范围及部位 一般经过阻燃处理的节能保温材料基本属于可燃、难燃级（B1、B2），在建筑的内墙保温中，严禁设置于建筑物的走道、隔墙、吊顶及疏散楼梯等，不能作为挡烟垂壁，更不能穿越防火分区，在设置绝热保温材料中同照明电器及电器线路敷设等均应严格按《建筑内部装修设计防火规范》中的要求设置。 聚氨酯泡沫材料阻燃技术研究（3200字）
    聚氨酯因其良好性能得到越来越广泛的应用。但聚氨酯保温的一大隐患——着火也受到热门的关注。聚氨酯是塑料，具有可燃性，事实证明，聚氨酯燃烧可造成极大危害。近期，公安部消防局修改了《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》两个消防标准，对聚氨酯阻燃性提出了较高要求。以下，本文将针对聚氨酯阻燃处理技术进行分析。

一、对聚氨酯泡沫材料进行阻燃处理,是通过提高其氧指数,使其着火后燃烧缓慢,或者离开火焰后能自行熄灭。经过阻燃处理的塑料,虽然较难燃烧,但 仍是可燃物质,仍不可直接接触明火和高温。聚氨酯泡沫材料的燃烧性能,可以用氧指数来表示。氧指数在26% 以上的可以认为具有难燃性, 在平常空气中燃烧,比较安全。氧指数越大,越难燃烧；反之,氧指数越小,越易燃烧。实验表明,聚氨酯泡沫材料,其氧指数为25.4%, 且离开火焰后继续燃烧。聚氨酯泡沫材料的原料都是低闪点有机高分子化合物,燃烧产生大量的一氧化碳、氰化氢等剧毒气体和有毒烟雾,极易造成人员伤亡。为了减少火灾,应对其进行阻燃处理,以提高其难燃性。

 (一)聚氨酯泡沫材料阻燃方式
    1. 反应型阻燃。反应型阻燃是将阻燃元素磷或卤通过化学反应同时或分别导入多元醇中,而使聚氨酯泡沫材料具有阻燃性能。如国产Ⅱ型阻火聚醚、601 聚醚即是。含磷多+ 5 价,这种磷化物除有较好阻燃效果外,价格也最便宜。磷在聚氨酯泡沫材料中含量在1. 5% ～2% 即可满足一般阻燃要求。含卤多元醇中,氯桥酸为基础的反应产物的聚酯多元醇和含卤聚醚多元醇是比较重要的两种。若采用 四溴量达到4% 时就能产生自熄效果, 8% ～10% 时则可大大延缓其燃烧,12% ～14% 时泡沫材料则很难燃烧。也可将磷和卤导入氰酸酯,同样可以起到阻燃作用。
    2. 添加型阻燃。添加型阻燃就是添加阻燃剂同样也可赋予聚氨酯泡沫材料满意的阻燃效果。目前国内外最常用的添加型阻燃剂有磷酸三( 一氯乙基)酯、磷酸三( 2, 3 一二氯丙基)酯、磷酸三(溴氯丙基)酯等。也有添加卤-锑阻燃体系的,含卤化物有氯化石蜡、氯化焦油、溴代妥而油、四溴丁烷等。锑主要为三氧化二锑。近年来,添加无机阻燃剂的越来越多,特别是氢氯化铝和氢氧化镁。将这两种阻燃剂表面处理之后,克服了粘度高、添加量不大的缺点,为用于聚氨酯泡沫阻燃打下了基础。聚氨酯铵(APP)和磷酸铵盐能赋予聚氨酯泡沫材料较好的阻燃性能。
    (二)聚氨酯泡沫材料的阻燃方法
聚氨酯材料的阻燃处理方法主要是聚合时加入阻燃剂。常用的阻燃剂,有锑、锌和铝的盐类;有机阻燃剂有氯化和溴化碳氢化合物、卤代有机磷化合物等。阻燃方法有: (1)化学方法,有合成新型耐热塑料、共聚法、接枝法和交联法四种。（2) 物理方法,有添加阻燃剂、与阻燃聚合物共混、无机填料的稀释法和防火材料覆盖法四种。聚氨酯泡沫材料最常用的阻燃处理方法是防火材料覆盖法,即在泡沫材料表面直接涂刷或包覆贴盖一层防火材料,以保护泡沫材料。常见的这类材料有防火涂料、防火包带、阻燃织物、阻燃板材和贴面。由于这些材料本身具有很好的耐温阻燃性能,对泡沫材料能起到有效地防火保护作用。这种方法不仅不会降低泡沫材料的性能,反而起到保护和装饰作用。
　　二、聚氨酯材料的防火措施
    (一)生产中的防火要求
    聚氨酯生产多为放热反应,泡沫塑料容易自燃,这方面的火灾已多次发生,因此要切实做好聚氨酯生产中的防火工作。聚氨酯泡沫材料生产,主要是熟化、固化工艺容易发生火灾,具体要求有: (1)要控制反应温度。聚氨酯生产过程要放出热量,尤其是甲苯二异氰酸与水反应会产生大量的热。聚氨酯泡沫材料体积大,绝热性能好,能积聚热量,在熟化、固化时,体内温度可达200℃,这时有一氧化碳和醇类低分子物质放出,在中心开始燃烧,俗称“烧心”。聚氨酯泡沫材料一旦着火, 蔓延很快。据试验,400kg 泡沫塑料能在5m in 内全部烧完。因此,在生产过程中要注意温度的变化,及时采取应急措施。在高温季节可加入少量抗氧剂、氟里昂-11, 以加速散热。(2)慎重选用原料。不同的原料,其放热情况是不一样的。使用含水量高的聚醚(酯)容易发热。生产低密度产品(20kg /m3 以下)用水量大,也容易发热。因此,当更换新原料时要进行小批量试验,并加强观察,注意安全。(3)严格配方比例。配方配比不当,容易发热。多加了活性催化剂,或聚醚(酯)用量不足,尤其是基料和异氰酸酯比例失调,或者搅拌不均,都会导致温度急剧升高。所以,一定要严格配方,防止比例失当。(4)生产车间要有良好通风,防止阳光直射。电气要符合防爆要求,产品和边角料均严禁堆积在车间内。

(5)刚生产出来的产品温度较高,有些未完全反应的物料仍在继续放热,应等到充分冷却后(一般要经过24h)方可入库。库房要有良好通风,夏季要注意防暑降温,避免阳光直射。
    (二)施工中的防火要求
    聚氨酯泡沫材料具有可燃性,在施工过程中要合理组织工序,现场喷涂聚氨酯必须通风良好,严禁电焊等明火交叉作业,一般应在电焊及明火作业完成后再行喷涂,施工现场严禁吸烟、明火、高温、电火花。聚氨酯泡材固化过程为放热反应,放热高,其中 最高温度可达150 ℃左右。为避免火灾发生,喷涂时每次喷涂厚度应控制25 ～38mm , 最多不得超过50mm 。聚氨酯泡材安装或喷涂完成后,如须进行电焊等明火作业时,必须申报消防主管部门,并派专人进行检验,严禁遗漏残火或焊渣落入聚氨酯泡沫材料中。
    (三)应用设计上的防火要求

(1)认识上要加强引导。聚氨酯泡沫材料作为新 型建筑材料,人们普遍认为是安全可靠的,但聚氨酯泡沫只是一种阻燃材料,是可燃的。可见是聚氨酯泡沫材料的诸多优点蒙蔽人们对其安全缺陷的全面了解,而未引起足够的消防安全重视,应加强引导,纠正人们在认识上的误区。(2)聚氨酯保温材料适用范围。聚氨酯泡沫无论软硬,都具有很大的火灾危险性,且一旦着火会迅速蔓延,产生大量有毒烟雾,危及生命安全。劳动密集型企业、公众聚集场所等公共场合在目前技术还不成熟的条件下,应避免使用聚氨酯泡沫材料作夹芯。就我国目前的技术水平,内部建筑结构和室内装修采用大面积的尤其是外露聚氨酯泡沫是极端危险的。墙面或天花板、压力通风系统、竖井等均应避免使用这类泡沫材料。国外典型的建筑法规要求用作墙内绝缘材料的泡沫塑料必须覆盖一层阻热材料,例如普通石膏板或采用其他可降低引燃及随后发生闪燃等危险倾向的各种方法。(3)防火分隔保护措施。使用大面积的聚氨酯保温材料的单层或多层建筑应进行防火分隔保护措施,防止火烧连营或形成立体燃烧。设置设备层的建筑,其闷顶要采用不燃材料(例如普通石膏板或采用其他可降低引燃及随后发生闪燃等危险倾向的各种方法)隔断,防止火焰烧穿顶棚后,通过闷顶迅速蔓延。多层建筑应在每层楼板处设水平防火带作为竖向分隔,防火带采用非燃烧材料制作。对于建筑内的聚氨酯保温材料外层防火保护,应根据建筑内所储藏物品包装材料和货物重量比确定,当重量比小于0. 1% , 储存物品可燃材料较少,只需造柱加圈梁120 砖砌到2. 0m , 保证地面有明火作业时不会引燃泡沫塑料;当重量比大于0. 1% 时,储存可燃材料较多,泡沫塑料应完全封闭保护。采用钢筋混凝土内衬防护墙,可以采用在泡沫塑料内埋设木条,上挂钢筋进行水泥砂浆抹灰处理。(4)电气线路的敷设要求。电气线路的敷设必须设置金属或阻燃PVC 硬塑料套管保护;电缆、电线主线应尽量避免设置在设备层内。严禁将电气线路或将日光灯镇流器等灯具直接喷涂包裹于聚氨酯泡沫板层或泡沫里面,切实把好火灾源头关。(5)国家相关部门应制定国家标准或行业规范,形成强制性规范约束力。公安消防部门应加大对使用领域防火建筑保温材料的监管,确保产品性能指标达到国家标准要求;要完善市场准入制度,对阻燃性能达不到耐火级别要求的,不准施工、验收备案, 不准销售和使用。在工程施工过程中,要健全制度,加大对伪劣产品的打击、查处力度,对产品质量要严格把关;在工程验收过程中,要严格把好消防验收关,对使用聚氨酯泡沫材料的建筑工程其电气设施要进行消防电气检测,杜绝先天性火灾隐患,彻底根除不合格产品在建筑中的使用,从根本上保证人民群众的生命财产安全。