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在75%建筑节能中 应用酚醛泡沫板是首选

在75%建筑节能中 应用酚醛泡沫板是首选

福建天利高新材料 福建天利酚醛泡沫与建筑节能 今天


酚醛泡沫板以绝对优势,位居75%建筑节能保温材料应用之首。综合其主要特点是:防火等级稳定、遇火烟极低(防窒息)、导热系数最低(使用厚度小)、容重小(安全)、耐温性好等绝对优势


在众多有机保温材料中,防火等级固有的稳定       

酚醛泡沫板属于热固性塑料,在不添加任何阻燃剂情况下,自身具有稳定防火性能。

它具有热固性特征的体型聚合物、稳定芳烃结构,按GB8624标准的防火等级划分,酚醛泡沫板自身很容易达到B1级的防火等级,接近A级(按GB8624-2012标准检测,只差热值稍高一点点),位于B1级和A级两者燃烧等级之间。据有关资料介绍,日本已将酚醛保温材板定为“准不燃”产品。

酚醛泡沫板其突出特点,是在超高温明火直接接触下,形成炭化骨架和CO、CO2等气态物,气体不仅能冲稀燃烧区可燃气体及氧气浓度,且有覆盖作用,没有火焰传播和蔓延,只在酚醛泡沫表面产生炭化而无融熔滴落物,酚醛泡沫板体现极好耐火焰穿透性能。

在有机质类保温材料在外墙外保温应用或施工中,热塑性保温材料(包括热固改性聚苯板)和聚氨酯硬泡都曾发生多起重大火灾事故,而酚醛泡沫保温板在任何情况下、任何时,酚醛泡沫板都没有发生过任何火灾事故。

       常用几种有机质保温材料遇火现象见表1。

表 1      有机质保温材料遇火现象比较

项   目

热固性保温材料

(酚醛泡沫板、B1级聚氨酯硬泡)

热塑性保温材料

(模塑聚苯板、石墨聚苯板板、挤塑聚苯板)

热固改性聚苯板(酚醛树脂包覆聚苯发泡颗粒板,如真金板)

裸板直接

遇明火现象

泡体表面炭化、不熔化,无熔融滴落物

B1级泡体迅速收缩、成空腔;B2不但具有B1现象,且燃烧时熔融滴落物造成火势蔓延

聚苯泡沫颗粒完全成为空腔,余下极酥的酚醛树脂骨架


2 酚醛泡沫板氧指数最高                           

氧指数(oxygen index,OI)是指在规定条件下,泡沫在氧、氮混合气流中,维持平稳燃烧所需的最低氧含量,以氧所占氧氮混合体积百分数表示。

换句话说,氧指数高或低是代表材料燃烧难宜程度,材料氧指数相对高,则体现材料相对不易燃烧,在火灾发生时延缓火势曼延。相反,材料氧指数相对低,则体现材料相对容易燃烧,在火灾发生时火势迅速扩展,难以施救。

一般认为材料氧指数与其阻燃性有直接的对应关系(参见表2)。

表 2   泡沫氧指数与其阻燃的对应关系

     氧指数(OI)范围

      燃烧行为

OI  < 26

易   燃

27 ≤ OI  < 32

可   燃

OI ≥ 32

难   燃

 

根据现行国家行业标准规定《酚醛泡沫板薄抹灰外墙外保温系统材料》 JG/T 515-2017,酚醛泡沫板氧指数(%)38

根据相关标准对常用保温材料氧指数的规定,经相互间氧指数比较看出(见表3酚醛泡沫板氧指数最高,属于难燃的有机质、热固性保温材料。

表 3  常用有机质保温材料相互间氧指数比较

项   目

热固性保温材料

热塑性保温材料

热固改性聚苯板(树脂包覆聚苯发泡颗粒板)

PF

PUR(PIR)

EPS

    XPS

氧指数(%)

38

26(30)

30

26

       30

   注:1 表中PF、PUR、EPS和XPS数据,引用现行国家行业标准(JG/T287-2013)中表2指标。

      2 如在树脂原料中添加适量阻燃剂,PF氧指数很容易达到45%以上,且不降低其他物理指标。

      3 热固改性聚苯板(如真金板),是利用酚醛树脂本身具有防火性,将其包覆聚苯发泡颗粒板。

预防窒息,安全性最好

凡是有机质类难燃、可燃和易燃的保温材料(甚至所谓无机质不燃的岩棉保温板),遇高温明火后,都会根据保温材料化学组成或化学结构,产生一定量、不同组分,对环境、人身有毒害的气体或烟雾。

酚醛泡沫板不但耐火焰穿透,而且酚醛板与高温火焰接触所产生的烟雾量也极小。

出烟雾速度最慢,有效预防窒息,安全性最好。

 

4导热系数最低,应用节能高效       

根据现行国家行业标准规定《酚醛泡沫板薄抹灰外墙外保温系统材料》JG/T 515-2017,酚醛泡沫板导热系数[W/m.K]:≤0.024

导热系数是衡量单一材料的导热能力物理量,它与材料的组成结构、密度、含水率等因素有关。

酚醛泡沫板采用环保类发泡剂,为泡沫提供均匀物理栅栏(闭孔结构),使酚醛泡沫板导热系数最低(见表5),可采用相对最薄的酚醛泡沫板(见表6),可达到最佳的保温效果

1)酚醛泡沫板与有机质、无机质保温材料导热系数的比较。

表 5    导热系数大小的比较

有机质保温材料

无机质保温材料

材料名称

导热系数[W/m.K]

材料名称

导热系数

[W/m.K]

酚醛泡沫板(PF)

≤0.024

膨胀珍珠岩、膨胀玻化微珠保温砂浆、无机保温砂浆

≤0.070

硬泡聚氨酯(PUR、PIR板)

0.024

发泡水泥(胶粉聚苯颗粒保温浆料)

0.060

模塑聚(EPS板)

0.041

无机轻质保温浆料

≤0.09

挤塑板(XPS板)

0.030

泡沫玻璃

≤0.066

热固改性聚苯板

0.038

发泡陶瓷保温板

≤0.060

岩棉板

≤0.040

注:表中保温材料的导热系数分别从相应标准中摘录。

2)在辽宁地区实行75%建筑节能率条件下,按表5中典型保温材料的导热系数计算保温层应用厚度的比较。

无机质保温材料防火等级为不燃,但其容重大、导热系数高,应用相对厚度大(见表 6),应用后的安全性令人担忧。


表 6   75%建筑节能中,应用保温材料厚度的比较

有机质类保温材料

无机质保温材料

材料名称

厚度(mm)

材料名称

厚度(mm)

酚醛保温板(PF

 97.8

膨胀珍珠岩、膨胀玻化微珠保温砂浆、无机保温砂浆

 285

硬泡聚氨酯(PUR、PIR板)

97.8

发泡水泥(胶粉聚苯颗粒保温浆料)

245

模塑聚(EPS板)

167

无机轻质保温浆料

367

挤塑板(XPS板)

122

泡沫玻璃

269

热固改性聚苯板

154

发泡陶瓷保温板

245

岩棉板

163


 酚醛泡沫板耐温性最高       

酚醛泡沫板的耐温性能,高于在建筑外墙外保温应用的一切有机质保温材料(见表 7)。由于酚醛泡沫板具有耐高温的优势,当用于建筑围护结构保温时,不会因长时间高温天气暴晒、基层温度偏高或其它高温因素,而导致酚醛泡沫板出现收缩、膨胀等因素的变形。

凡是酚醛泡沫板与不燃面层复合而构成的保温装饰板,一旦接触高温情况下,或长期处于高温环境应用,相对比其它保温材料更趋于稳定,在较宽温度范围内,酚醛保温的线膨胀系数值不变,能使保温系统具有很好耐温性、耐久性。用于其他耐温保温也是首选。

表 7     有机质保温材料耐温性能比较

项   目

热固性保温材料

(酚醛泡沫、聚氨酯硬泡)

热塑性保温材料

(模塑聚苯板、石墨板、挤塑聚苯板)

热固改性聚苯板

(树脂包覆聚苯发泡颗粒板,如真金板)

受热、耐温现象

酚醛泡沫:≤210℃不变形,不变色;

聚氨酯硬泡:≤120℃不变形

    ≤80℃不变形

≤85℃不变形

 


酚醛泡沫保温板耐溶剂性最好                 

酚醛泡沫具有很好的化学结构的稳定性、应用的安全性(见表 8)。

酚醛泡沫能耐多种有机溶剂和无机溶剂,如乙酸乙酯、汽油、煤油、苯、甲苯、过氯乙烯,以及硫酸(10%)、盐酸(10%)、氢氧化胺(浓)、氢氧化钠(10%)等等。

表 8       有机质保温材料耐溶剂现象比较

 

项   目

热固性保温材料

(酚醛泡沫、聚氨酯硬泡)

热塑性保温材料

(模塑聚苯板、石墨板、挤塑聚苯板)

热固改性聚苯板

(树脂包覆聚苯发泡颗粒板,如真金板)

 

保温材料与乙酸乙酯溶剂接触的现象

  泡体无任何改变,不溶、不变形

 

 

立即溶解

 

 

瞬间全部溶解

 

    注:热固改性聚苯板是通过使用少量、薄层的酚醛树脂包覆聚苯发泡颗粒板,虽然利用酚醛树脂耐温、不燃特点来提高防火性能,但此薄层不耐溶剂。


酚醛泡沫板环保性、防虫害最好        

发展环保材料,构筑绿色建筑,一直是国家倡导基本原则,不能因为建筑节能而破坏周围生态环境。保温材料生产必须保护环境,不得对生态造成不良影响,应用健康、卫生,不降低外墙外保温系统使用寿命。酚醛泡沫板生产和发展符合国家相关规定的要求见表 9)

表9     材料生产和使用对生态影响      

项   目

热固性保温材料

热塑性保温材料

(模塑聚苯板、石墨板、挤塑聚苯板)

热固改性聚苯板

 

酚醛泡沫

聚氨酯硬泡

耐生物现象

不长虫、不招白蚁

 

受潮长虫,招鼠、招白蚁,菌类繁殖等

长虫,招鼠、招白蚁

 发泡剂现状

用环保类环戊系

含用环保类,但有使用限用141b类,甚至还有使用明令禁用F11

有用环保类,有使用明令禁用的F11

     

阻燃剂影响

不用阻燃剂,无挥发

有阻燃剂挥发

有阻燃剂挥发


注:1  目前,戊烷类发泡剂为环保型,141b
发泡剂为限用,F11发泡剂为国家规定绝对禁用。

    2  聚氨酯硬泡(PU)、挤塑聚苯板(XPS)发泡还有个别存在使用F11发泡剂,严重破坏大气环境、犯法。

    3  模塑聚苯板(EPS)或挤塑聚苯板(XPS)使用六溴环十二烷为阻燃剂,应用建筑外墙保温后,它长期对周围环境、人体影响较大。

    4  酚醛泡沫(板)一律使用环保类戊烷类发泡剂。


酚醛泡沫保温板应用范围最广         

根据设计要求,酚醛泡沫板有多种类型(见表 10),因其是自动连续化生产线,完全可按用户要求任意加工生产,厚度可在120mm内任意厚度生产,可连续生产几十米长度,应用潜力巨大。

表 10   酚醛泡沫保温板类型

 

酚醛保温板类型

 

 喷涂界面的复合保温板(外观为水泥基色、各类彩色)

保温装饰板

(酚醛保温板与带有饰面的硅钙板、天然薄石板、水泥基板、金属板复合而成)

铝箔面或金属压花金属板复合的PF夹芯板(酚醛泡沫板与上下层镀膜防腐亚光铝箔经复合而成)、夹芯复合大板

应用范围

外墙外保温薄抹灰系统(如涂料饰面、真石漆饰面等);航天、船舶隔热保温

外墙外保温薄抹灰系统(如涂料饰面、真石漆饰面等);冷库

外墙外保温的保温装饰一体化系统

 

空调通风管道;

冷库用

    



综上

目前辽宁地区执行是75%建筑节能,酚醛泡沫板导热系数低、低容重等特点,更适用于建筑保温;

2从建筑保温行业发展来看,酚醛泡沫板生产没有环境污染,在产品性能和应用技术上具有防火阻燃、性能稳定和环保健康等多项优势,一致认为在75%建筑节能应用中是不可替代的保温材料;

历经十年生产和应用的不断发展和提高,工程应用质量稳定,酚醛泡沫板具备相应的国家标准、地方标准,辽宁地区75%建筑节能实施,应用市场必然将继续扩大。


(感谢:辽宁省酚醛材料协会  地址:沈阳市皇姑区陵东街121巷1号,邮编:110032;电话:024-86691942)




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