一、引言

        我國是目前世界上每年新建建筑量最大的國家，也是世界高層、超高層建筑發(fā)展最快的國家，建筑節(jié)能、保溫、防火、安全始終是我國的重大攻關(guān)項(xiàng)目。最近，我國科技工作者以楊宗焜、楊玉楠、華校生為首的研發(fā)團(tuán)隊(duì)已成功研發(fā)了既節(jié)能保溫又防火安全的低碳低煙低毒的B1級硬質(zhì)難燃(PlR)聚氨酯泡沫，特別是近期又成功研發(fā)了與酚醛相仿的接近不燃A2級聚氨酯泡沫，即在高溫火災(zāi)攻擊下，泡沫會迅速形成碳化層，阻止火災(zāi)蔓延，因而具有更好的抗火災(zāi)功能，這是建筑節(jié)能保溫防火技術(shù)的重大突破。該成果國內(nèi)領(lǐng)先，氧指數(shù)指標(biāo)達(dá)國際先進(jìn)水平，可廣泛用于高層建筑、公共場所建筑、幕墻建筑，甚至建筑內(nèi)部的內(nèi)保溫。

        二、低碳低煙低毒難燃B1級聚氨酯泡沫最新成果簡介

        該項(xiàng)目攻克了專門用于建筑上的耐溫、難燃、低發(fā)煙、低毒性的特種B1等級PIR聚氨酯難燃硬泡，確實(shí)有效地解決了當(dāng)前聚氨酯有機(jī)保溫材料用于建筑上急需解決的防火阻燃安全環(huán)保的世界性難題。其創(chuàng)新點(diǎn)是：在國內(nèi)首先采用了楊宗焜教授創(chuàng)建的低鹵化、結(jié)碳膨脹型阻燃技術(shù)路線，用化學(xué)結(jié)構(gòu)改性辦法，通過曼尼希反應(yīng)，在易燃的氨基甲酸脂鍵中，引入難燃、耐溫、低發(fā)煙、低毒性的環(huán)狀結(jié)構(gòu)化合物（異氰脲酸酯環(huán)、啞唑烷酮、芳香族雜環(huán)、碳化亞二按鍵）。用上述難燃化技術(shù)路線制備難燃(PlR)聚氨酯泡沫，使原來易燃的聚氨酯硬泡，從易燃級別提升到難燃級別，甚至接近不燃A2級水平。此項(xiàng)目已經(jīng)國家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測，達(dá)到并超過我國頒布的GB8624－1997國家標(biāo)準(zhǔn)（相當(dāng)于德國DIN4102標(biāo)準(zhǔn)）中的B1等級；達(dá)到并超過GB8624－2006國家標(biāo)準(zhǔn)，相當(dāng)于歐洲EN13501標(biāo)準(zhǔn)中的難燃C級標(biāo)準(zhǔn)。從單項(xiàng)指標(biāo)考察，氧指數(shù)≥32，最高達(dá)36；煙密度≥25，最低可達(dá)15，是目前國內(nèi)外最高指標(biāo)；從燃燒性能燃燒剩余長度平均值看，不僅大大超過了B1等級≥150mm的標(biāo)準(zhǔn)，甚至最高達(dá)470mm，超過不燃A2級標(biāo)準(zhǔn)≥350mm的指標(biāo)。
        用上述技術(shù)路線制備的泡沫，其最大特點(diǎn)是：在火的高溫攻擊下，泡沫迅速形成碳化層，這一碳化層結(jié)構(gòu)不僅阻止了火焰的蔓延、煙毒氣的釋放，而且具有抗火焰貫穿、隔火、隔高溫的功能。

        三、最新成果已在廣州朗騰聚氨酯有限公司形成生產(chǎn)能力

        目前，低碳低煙低毒難燃B1級聚氨酯泡沫最新成果已在廣州朗騰聚氨酯有限公司開發(fā)成功，并實(shí)現(xiàn)了萬噸級產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模。
        廣州朗騰聚氨酯有限公司是中國從事聚氨酯原材料、組合聚醚開發(fā)研究、生產(chǎn)、銷售及應(yīng)用的大型高科技企業(yè)，擁有6萬噸的生產(chǎn)能力以及先進(jìn)的生產(chǎn)裝置和設(shè)備。近期，朗騰公司的聚氨酯合成專家沈克敏高級工程師領(lǐng)導(dǎo)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，與楊宗焜教授的研發(fā)團(tuán)隊(duì)通力合作，根據(jù)楊宗焜教授的結(jié)碳膨脹型阻燃技術(shù)路線，巧妙地融入到廣州朗騰的研發(fā)應(yīng)用中，成功開發(fā)出低碳、低煙、低毒的高阻燃聚氨酯材料，并通過了國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的GB-8624標(biāo)準(zhǔn)的B1阻燃級別的測試，其煙密度可達(dá)到世界最低25以下。這種新材料燃燒時將形成結(jié)碳層，有效地防止火焰?zhèn)鞑ズ偷温?，具有低發(fā)煙量和良好的絕熱性能。朗騰公司已將其應(yīng)用在建筑板材、噴涂、仿木等行業(yè)中，取得了理想的阻燃及工藝效果。目前廣州朗騰公司已順利開發(fā)成功，并實(shí)現(xiàn)了萬噸級的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

        四、吸取CCTV火災(zāi)教訓(xùn)，正確應(yīng)用新型防火材料

        中央對CCTV新址北配樓火災(zāi)源頭調(diào)查認(rèn)定，是燃放焰火時，火星落入擦窗機(jī)檢修孔內(nèi)，引燃檢修通道內(nèi)壁祼露的易燃材料，使金屬幕墻及屋面的保溫材料XPS(擠塑聚苯板)熔化所致。XPS屬熱塑性泡沫塑料，對火反應(yīng)會熔化滴落。該材料按國內(nèi)外檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，非常容易取得難燃級燃燒性能數(shù)據(jù)，這種假象容易使人迷惑，錯誤地把此材料當(dāng)作難燃級材料使用。從真實(shí)火災(zāi)情況中考察此材料燃燒性能即“火災(zāi)性能”，它是阻燃性能極差、過火速度極快的一種材料。因此，XPS所提供的難燃級B1級報告誤導(dǎo)視聽，形成人們對防火材料安全性認(rèn)知的誤區(qū)。
        吸取CCTV火災(zāi)教訓(xùn)，建筑節(jié)能防火保溫材料的應(yīng)用要特別謹(jǐn)慎，其關(guān)鍵點(diǎn)是不僅要高度重視節(jié)能材料的“燃燒性能”，還要高度重視“火災(zāi)性能”。具體來說，第一步，必須考察其燃燒性能數(shù)據(jù)是否真正達(dá)到難燃級標(biāo)準(zhǔn)，特別要注意，即使獲得難燃級標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，還不能認(rèn)定該材料在真實(shí)火災(zāi)中的燃燒性能也一定能達(dá)到難燃級。因?yàn)檎鎸?shí)的火災(zāi)性能試驗(yàn)是無法確立、無法重復(fù)的，人們無法在真實(shí)火災(zāi)中取得有機(jī)保溫材料的燃燒性能即“火災(zāi)性能”的數(shù)據(jù)；第二步，也是關(guān)鍵的一步，只能從接近火災(zāi)真實(shí)情況的大型火災(zāi)試驗(yàn)中才能取得可靠的“火災(zāi)性能”數(shù)據(jù)，才能從材料的源頭上遏制火災(zāi)頻發(fā)的問題。
        對建筑材料的考察，國際上通用的是英國大型“BS窗口”及國際的“ISO墻角”等大型火災(zāi)試驗(yàn)。除上述一般建筑火災(zāi)性大型試驗(yàn)外，對于幕墻建筑應(yīng)當(dāng)根據(jù)幕墻建筑在火災(zāi)中引發(fā)火勢加大的“煙囪效應(yīng)”的特點(diǎn)，針對雙層幕墻在火災(zāi)中具有的這一特殊性，建議由幕墻專家會同公安消防部門專家共同設(shè)立(建立)幕墻系統(tǒng)大型火災(zāi)試驗(yàn)“模型”以及試驗(yàn)方法。

        五、有機(jī)保溫材料在中國建筑節(jié)能中的主力軍地位不能動搖 
 
        至今，有機(jī)保溫材料已處在當(dāng)今世界建筑領(lǐng)域中建筑節(jié)能主力軍地位。我國自上世紀(jì)80年代后，開始在建筑中大規(guī)模引進(jìn)西方經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家高科技的有機(jī)保溫材料，但鑒于近年我國建筑火災(zāi)頻頻發(fā)生，有人提議以無機(jī)材料替代有機(jī)保溫材料。因此，有機(jī)保溫材料究竟能不能防火？究竟用什么樣保溫材料才能保證安全第一、保證建筑節(jié)能和安全并舉是當(dāng)前建筑節(jié)能中必須回答的問題。
        我們認(rèn)為，有機(jī)保溫材料在當(dāng)今世界的建筑節(jié)能主力軍地位是無法改變的。但是我國建筑火災(zāi)頻頻發(fā)生，尤其中央電視臺新建大樓的一場火災(zāi)，使人們對有機(jī)保溫材料能否充當(dāng)中國建筑節(jié)能的主力軍作用產(chǎn)生懷疑，有人提議以無機(jī)材料替代有機(jī)保溫材料，但無機(jī)保溫材料有著先天不足的缺陷。無機(jī)保溫材料在火災(zāi)初級階段不易引發(fā)火災(zāi)，但在火災(zāi)發(fā)展階段，無機(jī)保溫材料不能阻擋火災(zāi)發(fā)展。在火災(zāi)高溫攻擊下，金屬材料熔化，鋼結(jié)構(gòu)在600ｏC以上變成“軟面條”，混凝土在300ｏC以上就爆裂，玻璃棉超過350ｏC泡沫就脆化，巖棉超過600ｏC以上就會粉化，它們存在的問題已在中央電視臺新樓的火災(zāi)中得到印證，即CCTV大樓屋面、墻面均用了大量玻璃棉、防火棉，在真實(shí)火災(zāi)中，在高溫攻擊下，玻璃棉、巖棉均燒成了“一把灰”，完全失去了防火功能。
        但是，我們也必須看到，包括最佳節(jié)能保溫的聚氨酯在內(nèi)的有機(jī)保溫材料，如果沒有對它們進(jìn)行化學(xué)分子結(jié)構(gòu)改性，它們都因是高分子易燃材料，都存在嚴(yán)重的火災(zāi)隱患，尤其熱塑性泡沫塑料PS泡沫(EPS、XPS)，它們在80ｏC就熔化，防火性能極差，不能用于人口密集的高層建筑、公共建筑中。
        廣州朗騰聚氨酯有限公司等都已生產(chǎn)出難燃B1級聚氨酯泡沫材料，并已投入生產(chǎn)，難燃B1級聚氨酯泡沫樣板已在中國2010年上海世博會《遠(yuǎn)大館》展出。所以，我們最新成功研發(fā)的改性低碳低煙低毒難燃B1級聚氨酯泡沫，可從源頭上解決保溫材料的防火安全問題，聚氨酯有機(jī)保溫材料在中國建筑節(jié)能的主力軍地位不可動搖。