中国建筑节能材料发展历程与现状分析:传统与现代保温材料的优缺点比较
我国建筑业和工业制造业近30年的发展历程中,保温材料经历了传统无机材料和有机合成材料两个阶段,为我国建筑节能做出了巨大贡献。然而,上述墙体保温材料均存在缺点。无机保温材料的生产加工消耗大量能源,全天长期使用保温效果不稳定,施工工艺复杂。特别是该材料的使用和使用后处理对环境和人体有害,因此在某些场合甚至在一些国家被禁止使用。 ;传统的聚苯乙烯板和聚氨酯泡沫板具有优异的保温效果,在我国当前的墙体保温材料市场上得到广泛应用。然而,它们不具有安全防火性能,特别是在燃烧时会产生有毒气体。事实上,此类材料的使用在发达国家,长期以来仅限于非常小的应用领域。
近年来,我国建筑大量使用聚苯板保温材料引发的火灾事故频发,造成巨大的经济损失和人员伤亡。酚醛泡沫早期用于导弹和火箭头的隔热。近年来,高层建筑、交通、船舶、航空、航天技术等方面对合成泡沫的热稳定性和阻燃性提出了严格的要求。作为一种新型多用途泡沫材料,它不仅能达到其他保温材料所能达到的保温效果之外,它还是一种非常好的防火材料。具有容量轻、隔热性好、刚性高、尺寸稳定性好等特点。它的膨胀系数与铝相似。它是一种阻燃材料。燃烧时仅产生少量一氧化碳有毒气体。它产生低烟并且不会熔化。 ,无滴漏,其生产成本更低。
1、防火性能优良:聚氨酯、聚苯乙烯等有机保温材料燃烧时会产生浓烟和剧毒物质,极易造成人员死亡,增加灭火难度。酚醛泡沫保温板遇火不燃烧,燃烧性能达到A级。最高使用温度180℃(允许瞬时250℃)。 100mm厚酚醛泡沫保温板的阻燃性能可持续1小时以上而不被穿透。在火焰直接作用下,不结碳、不滴落、不卷曲、不熔化。火焰燃烧后,表面形成阻燃层,有效保护层内泡沫结构。
3.耐热性:最终固化的酚醛泡沫具有由亚甲基桥连接的多个酚环的结构。从热力学可以看出,亚甲基桥是有机连接中受温度影响最稳定的连接之一。这使得酚醛泡沫具有优异的热稳定性,可在150℃下长期使用,短时间可耐热至200℃。
4、防腐、抗老化:能抵抗几乎所有无机酸、有机酸和有机溶剂的侵蚀。长期暴露在阳光下没有明显的老化现象,因此具有良好的耐老化性能。
5、密度小、重量轻:酚醛泡沫材料的密度在80kg/m3以下,可达50kg/m3左右。它可以减轻建筑物的自重,减轻建筑物的荷载,降低结构造价,而且施工简单快捷,可以提高工作效率。
6、适用温度范围广:酚醛泡沫的强度受温度影响不明显。在低温(甚至-196℃)下不发生冷收缩或冷脆,机械强度基本保持不变。在150℃的持续应力下能保持其原有强度的90%。
7、吸声性能:酚醛泡沫保温板具有优良的吸声性能,开孔的泡沫结构更有利于吸声。
8、环保:岩棉、玻璃棉对环境和人体有害。聚氨酯和聚苯乙烯燃烧加热时会分解成氰化氢、一氧化碳等剧毒气体。酚醛泡沫保温板采用无氟发泡技术,不含纤维,符合国家和国际环保要求。欧洲、美国、日本等工业发达国家,对重要建筑和高层建筑的墙体保温有严格的防火要求。由于严重的防火问题,美国20多个州已禁止在建筑中使用聚苯乙烯泡沫塑料(EPS);英国不允许18米以上建筑使用EPS板薄抹灰外墙保温系统;德国规定22米以上建筑物不允许使用该系统。许多保险公司禁止为采用 EPS 隔热材料的建筑物提供保险。因此,酚醛保温板在发达国家得到广泛应用。
据统计和文献报道,美国40%的防火、保温、隔音材料是酚醛树脂;英国、西欧、中东规定新建项目优先采用酚醛泡沫保温材料;法国和北欧的建设部门认为,只有酚醛泡沫保温材料具有更好的防火性能;俄罗斯和东欧也广泛使用酚醛泡沫保温材料用于公共建筑和高层建筑;日本甚至颁布了“酚醛泡沫作为标准建筑耐火材料”的法令。