聚氨酯生产专家李洪国谈上海火灾中的保温材料

由现场来看没有采用防火隔离带，那设计的应该是B1级的聚氨酯。下面我们来看看B1级喷涂聚氨酯承受摄氏1000度乙炔气割火焰轰击的视频。

实验室简单燃烧对比试验

以上我们应该充分说明了如果使用符合国家有关规定的聚氨酯保温材料，不仅不会被指责为上海11.15火灾的“元凶”了，还能阻止火灾的蔓延，或许能避免损失如此之巨大。

问：哪些因素决定了聚氨酯的燃烧性能呢?

答：要解释清楚这个问题，就要从硬泡聚氨酯是如何产生的说起。

凡是在大分子链中含有氨基甲酸酯基 的聚合物统称为聚氨基甲酸酯简称聚氨酯。它是由“聚醚多元醇(俗称：白料)”和“聚合MDI(俗称：黑料)”，经过逐步加聚反应而生成的;是两种液体生成一种固体的反应。下面这张图是可以在网络上搜索到的来自国际大公司的生成硬泡聚氨酯的照片。

硬泡聚氨酯的生成

聚合MDI(黑料)是褐色透明状液体，它是含有不同官能度的多异氰酸酯混合物。

聚醚多元醇(白料)是由：单体聚醚(约含70%)、催化剂、匀泡剂、发泡剂、阻燃剂和其它助剂构成的混合物。

聚醚多元醇(白料)决定了硬泡聚氨酯泡沫的主要性能，如密度、阻燃效果、保温效果等。比如防火性能(B1、B2、B3)是由于采用不同的聚醚多元醇(白料)来实现的，而聚合MDI(黑料)则是一样的。我们可以通过接下来的实验加以证明。

(视频三)

上海11.15火灾后，日本聚氨酯工业株式会社生产的“多苯基多亚甲基多异氰酸酯(聚合MDI的化学名称)”受到媒体指责，这个实属冤枉。因为聚合 MDI(黑料)属于通用型产品既可以用在建筑外墙上，也可以用于冰箱和太阳能热水器的保温层，厂家根本不知道客户买了聚合MDI(黑料)去做什么。

问：聚氨酯燃烧后的气体被吸入后会马上致人死亡吗?

答：聚氨酯燃烧后的气体中氰化氢的含量非常低，是符合国家有关规定的，再加之处于外墙，空气流动性好，对人的损害不大。

根据公安部消防局2007年3月1日起实施的国家强制标准GB20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能和标识》要求，阻燃建筑制品必须达到GB8624-2006规定的D级燃烧性能(相当于GB8624-1997中的B2级)，产烟毒性达到t1级。

根据公安部提出的GB/T20285-2006<<材料产烟毒性危险分级>>规定，通过产烟毒性t1级的实验条件为：“一组实验小白鼠(8只或10只)在聚氨酯燃烧烟气中30分钟无死亡，其后的60分钟内也没有死亡;三天之内平均体重恢复”。

实验数据证明：经阻燃处理的聚氨酯完全可以达到公安部消防局监督实施的GB20286-2006标准中规定的D级燃烧性能和t1级烟气毒性。国内外部分技术实力强的企业，如拜耳、巴斯夫、联创等，生产的硬泡聚氨酯完全符合国家标准的要求，是非常安全的建筑材料。

我们再从聚氨酯泡沫的材料成分来看其燃烧后的产物。聚氨酯泡沫中含有的主要成分是碳、氢、氧和不到10%的氮。其燃烧气体的主要成分是二氧化碳、一 氧化碳和水，以及低浓度的其他氧化产物和氰化氢。实验证明：聚氨酯燃烧过程中产生的有毒气体并不比我们常见的含N元素的物质(如羊毛、合成木材等)多。

聚氨酯工业协会前几天也通过网络给出了明确的证据。用聚氨酯硬泡和软泡材料制成的相同体积的样条在此条件下生成的分解产物与木材燃烧时产生的危害物质强度相当 (见附表)。

按DIN 53436标准测定的聚氨酯硬泡分解产物与松木和羊毛分解产物比较的毒理学结果(根据Kimmerle和Prager的方法)

* 所有存活的动物个体都出现症状

DIN 53436是这方面的实验室测试最常用的德国标准。

问：目前住宅常用的保温材料中哪一种能更好地抵御火灾的危害?

答：目前住宅建筑中常用的保温材料主要是聚苯乙烯类(EPS、XPS)和聚氨酯类。就建筑物火焰扩散速度而言，采用硬泡聚氨酯体系的比聚苯乙烯体系的更加安全。

聚苯乙烯类保温材料(EPS、XPS)属于热塑性保温材料，遇火以后表现为收缩、熔化、燃烧，有滴落物产生。因此在有聚苯乙烯类外保温层的建筑中，一旦失火，火焰会很快沿着聚苯乙烯类保温层扩散到整个建筑物，这方面德国的防火专家进行了大量的实验，其解释如下所示：

德国防火专家大量实验图

火焰的高温使聚苯乙烯熔化，在重力和膨胀气体的作用下，将砂浆保护层膨破，聚苯乙烯由于液化完全失去阻燃性能，火焰沿着聚苯乙烯液柱很快扩散到整个建筑，加速了火势的蔓延。

聚氨酯是热固性材料。遇火以后表现为燃烧、碳化，无滴落物产生。难燃级别B1级的聚氨酯泡沫在点燃时无明火生成。聚氨酯由于热固性的特性反倒可以阻止火势蔓延，这点在本次上海火灾也得到证实。

聚氨酯施工明显分界线

上图中，有砂浆覆盖的聚氨酯保温层明显没有火焰燃耗的迹象，足以证明其良好的阻止火焰扩散的能力。