聚氨酯保温装饰材料的燃烧

三、聚氨酯保温装饰材料的燃烧

聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称,主要含有碳、氢、氧和氮4种元素,是一类主链含聚氨甲酸基(—NHCOO—)重复结构单元的高分子聚合物。聚氨酯材料主要由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成,英文缩写为PU。聚氨酯是20世纪60年代从德国发展起来的新兴有机高分子材料,被誉为继聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯之后的“第五大塑料”。此材料具有橡胶、塑料的双重优点,尤其是在隔热、隔声、耐磨、耐油、弹性、挠曲性等方面有其他合成材料无法比拟的优势,所以广泛应用于化工、轻工、纺织、建筑、家电、交通运输、航天等领域。例如,生活中常见的人造革、人造丝、地板胶、氨纶纺织品、海绵、保温泡沫板等都是聚氨酯类物质。

聚氨酯物质燃烧时同样具有发热高、发烟量大、产物毒性强等一般通性。但是,实验表明不同种类的聚氨酯其燃烧性能是不一样的。例如,最常见的聚氨酯泡沫,有软泡、硬泡、半硬泡之分,它们的燃点、燃速等性能指标都不尽相同;即使是同一类聚氨酯泡沫,根据配方不同,其燃烧性能也有很大区别。依据GB8624—2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》,按燃烧性能分类,聚氨酯材料可分为B1难燃、B2可燃、B3易燃3种类型,因此,并不是所有聚氨酯材料都是易燃品。另外,聚氨酯本身无毒,但其燃烧产物中因为含有大量的一氧化碳和氰化氢毒气,所以火灾中会对人员造成很大危害。表8-10列举了聚苯乙烯挤塑板、橡胶海绵、聚氨酯泡沫3种材料的燃烧性能参数。从表中看出聚氨酯泡沫的发热量、发烟量、燃烧产物毒性都较大,氧指数较低,所以火灾危险、危害性较严重。

表8-10 聚苯乙烯挤塑板、橡胶海绵、聚氨酯泡沫燃烧性能参数

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注:实验方法为单体燃烧实验法(SBI),试样尺寸为1.0m×1.5rn×0.04m。

随着建筑节能和环保要求的不断提高,欧洲各国外墙外保温体系在20世纪七八十年代得到了迅速发展,其中以聚苯乙烯保温层基料,并作薄抹灰罩面处理的技术较为普遍。为了规范外墙保温技术,1988年6月,制定了《墙体外保温体系评估指南》欧洲标准,此标准侧重于聚苯乙烯保温材料抹灰施工系统的规范管理。之后经过10多年时间的实践和完善,又发布了《带抹灰层的墙体外保温复合体系指南》,此新标准涉及的范围涵盖了各种不同的保温材料,包括聚苯乙烯、聚氨酯、岩棉、玻璃棉等材料。据资料显示,目前欧美发达国家的聚氨酯在建筑保温材料的市场份额已达50%以上。

近年来,我国正在逐步完善建筑节能标准并大力推广。例如,建设部在2005年成立了“聚氨酯建筑节能应用推广工作组”;我国颁布的《节能中长期专项规划》中也要求,新建建筑要严格执行节能标准,并对现有建筑逐步施行节能改造等。据资料显示,目前我国聚氨酯在建筑保温材料的市场份额约为10%,但自1998年以来,我国聚氨酯工业的发展势头十分强劲,年均增长率高达30%以上。

按照国家标准规范《建筑内部装修设计防火规范》(GB50222—1995)要求,用于公共娱乐场所顶棚装饰材料燃烧性能必须达到难燃B1级标准,而用于建筑节能工程的保温材料的燃烧性能要求不能低于B2级(GB8624—2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》)。2008年发生在深圳某歌厅的“9.20大火”(亡44人),以及2009年发生福建省某市拉丁酒吧的“2.1火灾”(亡15人),事后调查发现,这些场所都使用了不合格的聚氨酯泡沫材料进行装修,因此,造成了大量人员伤亡,教训十分深刻。因此,在实际消防监督工作中,若遇到聚氨酯类装修保温材料时,应根据国家标准,严格进行执法监督,以消除安全隐患。