2013年12月26日星期四

外牆保溫隔熱材料酚醛泡沫發展動向

建築用保溫材料大致可分為無機類和有機類。常用的無隔熱紙機類外牆外保溫材料有岩棉、珍珠岩、發泡水泥(混凝土)、泡沫玻璃和玻化微珠等,雖然有很好的防火性能,但因導熱系數偏高,使用厚度必然加大,增加建築負荷和建築成本。有機類外牆保溫材料有聚苯乙烯泡沫(PS,分EPS、XPS二類)、聚氨酯泡沫(PU)和酚醛泡沫(PF)等,具有密度小,導熱系數低和施工方便等。EPS、XPS燃燒等級為B2級(可燃),受熱80℃以上會出現融熔軟化、收縮滴落,著火後濃煙滾滾並產生毒氣。PU燃燒等級也是B2級,雖軟化溫度略高(110℃汽車隔熱紙),也無熔滴現像,但著火後產生的煙毒氣體殺傷力更大,人們吸了一兩口氣體就會立即倒地身亡。酚醛泡沫(PF)燃燒等級為B1級(難燃),厚僅30mm的PF平板經受1700℃火焰噴射10分鐘後,表面略有炭化卻燒不穿,既不著火也不散發濃煙和毒氣。

酚醛泡沫的生產

酚醛泡沫(PF)是以酚醛樹脂為主要原料,與發泡劑、表面活性劑和其他添加劑混合後,通過加入固化劑高速攪拌,充分混合好的漿料澆注在模具內或連續生產線上,控制在某恆定溫度時,使發生交聯、發泡、固化而成的硬質酚醛樹脂泡沫塑料,簡稱酚醛泡沫(PF)。

酚醛泡沫防火保溫性能在尖端材料上的應用

20世紀80年代,國外科學家通過對酚醛樹脂及其制品進行研究,發現它們具有突出的防火、無煙、無毒(Fireproof,Smokeless,Toxicityfree,簡稱FST)特性和耐熱性。制成的酚醛泡沫(PhenolicFoam簡稱PF)密度特輕(0。03~0。08),具有優異的節能保溫和隔音作用,特別是PF的耐燒蝕性(ablativeresistance),大樓隔熱紙使它在火箭導彈作為耐燒蝕材料而大顯身手。

酚醛泡沫復合材料

隱身是現代戰機要求的一項尖端技術,現代隱身技術主要有材料隱身、塗層隱身、等離子體隱身、結構細節設計隱身等手段。無人機結構多為復合材料泡沫或蜂窩夾層結構,結合結構細節設計以解決無人v-koo機復合材料隱身技術。酚醛泡沫是制造無人機用復合材料之一。

美國直升飛機航空母艦,其艦面船室裝甲是用預浸料模塑成型技術制成,預浸料是酚醛樹脂,由於它不會著火,僅僅燒蝕而已,有效地避免了大火蔓延。所用的S-2玻纖具有能吸收高能量的能力。這種復合材料的組合被命名為“HJ1”復合材料裝甲系統。

美國AGY用新一代酚醛復合材料裝甲取代了金屬的輕量裝甲。價格低廉的S-2玻纖體系也代替了芳綸增強體系。它優良的防彈性和FST特性可適用於裝甲車狹小空間的更高防護作用。

酚醛泡沫原本是一種應用於航天航空的尖端材料,飛機航行在一萬多米高空時,艙外溫度低到攝氏零下五十多度,而艙內卻溫暖如春,旅客既舒適又安全。酚醛泡沫既然在氣候條件如此惡劣的環境中安然無恙,為什麼不能用於建築領域中?後來國外就將它逐漸推向、體育設施和大樓住房等公共與民用建築領域。將酚醛泡沫應用於建築牆體上可認為是科學技術上的一大進步。

20世紀90年代以來,包括PF在內的酚醛復合材料得到很大發展,首先受到英、美等國家軍方重視,將其用於航天航空、國防軍工領域,後又被應用於民用飛機、船舶、車站、油井等防火要求嚴格的場所,並逐步推向、體育設施和大樓住房等公共與民用建築領域。

2010年V-kool隔熱紙9月中國建科院建築防火研究所邀請專家在北京振利高新技術有限進行酚醛泡沫鋁單板幕牆保溫系統窗口燃燒試驗,試驗結果表明酚醛泡沫復合板在幕牆結構中可以滿足建設部46號文件防火A級要求。

PF保溫材料在牆體上的應用

在歐美等工業發達國家,對重要建築和高層建築進行牆體保溫均有嚴格的防火要求。美國有20多個州已禁止使用PS作為牆體保溫材料;在英國,18米以上建築不允許使用PS作為牆體保溫材料;在德國,22米以上建築不允許使用PS作為牆體保溫材料。因此各國有關建設部門將目光轉向既節能又防火的PF用於牆體保溫系統中。
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