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摘要:本文介绍了建筑保温材料的主要分类,高分子保温材料的使用现状,以及各种阻燃剂在高分子保温材料中的使用情况,对高分子保温材料在中国的使用提出展望。
关键词:建筑保温材料;高分子保温材料;阻燃剂
中图分类号:TU55+1
前言:
自70年代发生全球性的能源危机后,世界各国政府对能源的实际使用情况进行了全面地分析,总结出,建筑能耗是一个重要的组成部分,因此,建筑保温节能技术的开发和保温材料在建筑行业的应用得到空前的重视。中国是一个人口大国,拥有430多亿平方米的建筑使用面积,且多数为高能耗建筑,建筑保温材料在我国应用的普遍性极差,因而,开发具有优良性能的保温材料并使其在国内被广泛应用已迫在眉睫。
一、建筑保温材料的分类
建筑保温材料专指用于建筑墙体的一类保温材料,根据使用位置可分为:外墙保温材料,内墙保温材料,屋面保温材料;根据保温材料的内在成分,可将其分为无机保温材料和有机保温材料两大类。其中无机纤维状保温材料主要有矿物棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝棉、石棉、无机微孔材料和无机气泡状保温材料等。有机气泡状保温材料主要有模塑聚苯乙烯泡沫塑料、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯硬质泡沫塑料等[1]。
还有几种国内较少应用的、有较好发展前途的建筑保温材料。
1.酚醛泡沫保温板,具有轻质、无毒、防火、无烟、无滴落、低温环境下不收缩及不脆化等特点。目前,该材料在发达国家已被广泛应用于各领域。美国建设行业所用的隔音保温泡沫塑料中,酚醛材料已占40%;日本已成立酚醛泡沫普及协会以推广这种新材料[2]。
2.气凝胶
气凝胶为纳米多孔结构, 其导热系数一般在 0.013~0.03 W/(m·K),远低于目前市场上已有的用于建筑保温节能领域的无机类保温材料。同时,又具有密度低、质轻、绝缘、阻燃、耐老化、保温隔热效果好、承压性能佳、绝热、良好的吸声特性以及透光性。其卓越的保温性能让气凝胶可以在建筑保温方面具有十分强大的潜力。缺点是气凝胶的生产成本相對较高,等工艺更加优化使得成本下降之后,必将在建筑保温方面发挥很好的作用。
二、高分子保温材料的现状
美国有20多个州已禁止使用聚苯乙烯泡沫作为墙体保温材料;英国政府规定18m以上建筑不允许使用聚苯乙烯泡沫作为墙体保温材料:在德国,规定22m以上建筑不允许使用聚苯乙烯泡沫作为墙体保温材料[2]。
上海“11-15”特别重大火灾事故是因为违规使用了大量的聚氨酯泡沫等易燃材料,导致大火迅速蔓延。聚氨酯保温材料燃烧后产生大量的氰化氢剧毒气体,是导致多人死亡的主要原因。这次火灾事故又一次把高分子有机保温材料推到了舆论的前沿[3]。
三、阻燃剂在有机高分子保温材料中的应用
众多事实证明可燃、易燃是高分子保温材料的致命弱点。针对有机高分子保温材料易燃的缺点,提出必须加入阻燃剂来进行改性,以使该类保温材料的燃烧性能满足防火要求,才能使得高分子保温材料更好地被人类使用。同时,也使得阻燃剂的研究与其在保温材料中的应用成为当前一热点问题。
阻燃剂根据化学成份可分为有机和无机两大类。有机阻燃剂又分为溴系、磷系和卤-磷协同阻燃剂系列。无机阻燃剂主要有氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、钼酸铵、氧化钼、氧化锑等。氢氧化铝和氢氧化镁为目前应用最为广泛的无机阻燃剂[4]。
在建筑保温材料中,性能较好的溴系阻燃剂在短期内仍将大量使用。卤系阻燃剂(特别是溴系阻燃剂)最大的优点是阻燃效率高、相对成本较低、与材料的相容性较好。但卤系阻燃剂会在高温、明火情况下易释放出卤化氢气体,并伴有浓烟。这些卤化氢气体会在建筑物火灾中导致人窒息而伤亡[5]。同时,卤系阻燃剂(特别是多溴联苯及多溴联苯醚)大多可以分解后产生一种环境持久性、可萃取性有机化合物,具有亲脂、难降解等特点,并能通过各种方式在人体中富集。对人体健康危害极大。
有机磷系阻燃剂为无卤、低烟、低毒的环保阻燃剂而备受欢迎;日本大阪一家化工企业开发出环境友好型磷系阻燃剂量产技术。磷系阻燃剂这些年作为卤系阻燃剂的替代品备受瞩目,但是有机磷系阻燃剂多为液态、热稳定性较差,添加后会导致塑料耐久性和耐水性下降。所以,开发对主体材料性能影响较小、阻燃效率高、毒性小、具有协同阻燃效应的新型磷系阻燃剂是日后需要解决的主要问题。
四、结语
随着经济的发展,节能与环保理念越来越受到人类的重视,建筑保温材料在中国的使用也会越来越广泛。提高国内建筑保温材料的生产技术,开发更多性能更好的新型阻燃剂,更有利于有极高分子保温材料在我国的使用。当然,建筑保温材料要能够很好被使用,还需要各监督检测部门加大监管力度,对建筑保温材料质量进行严格的把关与监督。
参考文献
[1]耿彦威,戚丁文.当前几种常见建筑保温材料介绍[J].辽宁建材,2009,9:44-45.
[2]邵勇,张轶.最新建筑保温材料探寻[J].建材发展导向, 2011,2:11-13.
[3]许志中,李铁东.有机建筑保温材料发展前景的思考[J].新型建筑材料, 2011,7: 89-91.
[4]王立艳,盖广清.建筑保温材料中阻燃剂的应用现状及发展前景* [J].广州化工,2012,3:12-13.
[5]何翊,董希林,吴立志.有机卤系阻燃剂火灾烟气的毒性评价[J].消防科学与技术,2009,3:207-210.
关键词:建筑保温材料;高分子保温材料;阻燃剂
中图分类号:TU55+1
前言:
自70年代发生全球性的能源危机后,世界各国政府对能源的实际使用情况进行了全面地分析,总结出,建筑能耗是一个重要的组成部分,因此,建筑保温节能技术的开发和保温材料在建筑行业的应用得到空前的重视。中国是一个人口大国,拥有430多亿平方米的建筑使用面积,且多数为高能耗建筑,建筑保温材料在我国应用的普遍性极差,因而,开发具有优良性能的保温材料并使其在国内被广泛应用已迫在眉睫。
一、建筑保温材料的分类
建筑保温材料专指用于建筑墙体的一类保温材料,根据使用位置可分为:外墙保温材料,内墙保温材料,屋面保温材料;根据保温材料的内在成分,可将其分为无机保温材料和有机保温材料两大类。其中无机纤维状保温材料主要有矿物棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝棉、石棉、无机微孔材料和无机气泡状保温材料等。有机气泡状保温材料主要有模塑聚苯乙烯泡沫塑料、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯硬质泡沫塑料等[1]。
还有几种国内较少应用的、有较好发展前途的建筑保温材料。
1.酚醛泡沫保温板,具有轻质、无毒、防火、无烟、无滴落、低温环境下不收缩及不脆化等特点。目前,该材料在发达国家已被广泛应用于各领域。美国建设行业所用的隔音保温泡沫塑料中,酚醛材料已占40%;日本已成立酚醛泡沫普及协会以推广这种新材料[2]。
2.气凝胶
气凝胶为纳米多孔结构, 其导热系数一般在 0.013~0.03 W/(m·K),远低于目前市场上已有的用于建筑保温节能领域的无机类保温材料。同时,又具有密度低、质轻、绝缘、阻燃、耐老化、保温隔热效果好、承压性能佳、绝热、良好的吸声特性以及透光性。其卓越的保温性能让气凝胶可以在建筑保温方面具有十分强大的潜力。缺点是气凝胶的生产成本相對较高,等工艺更加优化使得成本下降之后,必将在建筑保温方面发挥很好的作用。
二、高分子保温材料的现状
美国有20多个州已禁止使用聚苯乙烯泡沫作为墙体保温材料;英国政府规定18m以上建筑不允许使用聚苯乙烯泡沫作为墙体保温材料:在德国,规定22m以上建筑不允许使用聚苯乙烯泡沫作为墙体保温材料[2]。
上海“11-15”特别重大火灾事故是因为违规使用了大量的聚氨酯泡沫等易燃材料,导致大火迅速蔓延。聚氨酯保温材料燃烧后产生大量的氰化氢剧毒气体,是导致多人死亡的主要原因。这次火灾事故又一次把高分子有机保温材料推到了舆论的前沿[3]。
三、阻燃剂在有机高分子保温材料中的应用
众多事实证明可燃、易燃是高分子保温材料的致命弱点。针对有机高分子保温材料易燃的缺点,提出必须加入阻燃剂来进行改性,以使该类保温材料的燃烧性能满足防火要求,才能使得高分子保温材料更好地被人类使用。同时,也使得阻燃剂的研究与其在保温材料中的应用成为当前一热点问题。
阻燃剂根据化学成份可分为有机和无机两大类。有机阻燃剂又分为溴系、磷系和卤-磷协同阻燃剂系列。无机阻燃剂主要有氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、钼酸铵、氧化钼、氧化锑等。氢氧化铝和氢氧化镁为目前应用最为广泛的无机阻燃剂[4]。
在建筑保温材料中,性能较好的溴系阻燃剂在短期内仍将大量使用。卤系阻燃剂(特别是溴系阻燃剂)最大的优点是阻燃效率高、相对成本较低、与材料的相容性较好。但卤系阻燃剂会在高温、明火情况下易释放出卤化氢气体,并伴有浓烟。这些卤化氢气体会在建筑物火灾中导致人窒息而伤亡[5]。同时,卤系阻燃剂(特别是多溴联苯及多溴联苯醚)大多可以分解后产生一种环境持久性、可萃取性有机化合物,具有亲脂、难降解等特点,并能通过各种方式在人体中富集。对人体健康危害极大。
有机磷系阻燃剂为无卤、低烟、低毒的环保阻燃剂而备受欢迎;日本大阪一家化工企业开发出环境友好型磷系阻燃剂量产技术。磷系阻燃剂这些年作为卤系阻燃剂的替代品备受瞩目,但是有机磷系阻燃剂多为液态、热稳定性较差,添加后会导致塑料耐久性和耐水性下降。所以,开发对主体材料性能影响较小、阻燃效率高、毒性小、具有协同阻燃效应的新型磷系阻燃剂是日后需要解决的主要问题。
四、结语
随着经济的发展,节能与环保理念越来越受到人类的重视,建筑保温材料在中国的使用也会越来越广泛。提高国内建筑保温材料的生产技术,开发更多性能更好的新型阻燃剂,更有利于有极高分子保温材料在我国的使用。当然,建筑保温材料要能够很好被使用,还需要各监督检测部门加大监管力度,对建筑保温材料质量进行严格的把关与监督。
参考文献
[1]耿彦威,戚丁文.当前几种常见建筑保温材料介绍[J].辽宁建材,2009,9:44-45.
[2]邵勇,张轶.最新建筑保温材料探寻[J].建材发展导向, 2011,2:11-13.
[3]许志中,李铁东.有机建筑保温材料发展前景的思考[J].新型建筑材料, 2011,7: 89-91.
[4]王立艳,盖广清.建筑保温材料中阻燃剂的应用现状及发展前景* [J].广州化工,2012,3:12-13.
[5]何翊,董希林,吴立志.有机卤系阻燃剂火灾烟气的毒性评价[J].消防科学与技术,2009,3:207-210.