建筑外墙有机泡沫保温材料中阻燃剂的应用的论文

　　近年来，南京中环国际广场、哈尔滨经纬 360°双子星大厦、济南奥体中心、北京央视新址附属文化中心、上海胶州教师公寓、沈阳皇朝万鑫大厦等，相继发生由建筑外保温材料引发的火灾，造成严重人员伤亡和财产损失，建筑易燃可燃外保温材料已成为一种新的火灾隐患，由此引发的火灾已呈多发势头。建筑外墙保温材料指的是建筑外墙外保温系统中保温层所采用的材料。

　　目前我国的外墙外保温系统主要采用挤塑聚苯乙烯板（ 以下简称 XPS 板） 、膨胀聚乙烯泡沫塑料板（ 以下简称EPS 板） 、聚氨酯硬泡（ 以下简称 PU） 等高分子材料作为保温材料，这些有机泡沫塑料中含有大量的碳链，容易燃烧，氧指数为 17. 0%左右，加之泡孔壁薄、密度小，遇火后极易形成大面积滴落、流淌火灾，燃烧时释放大量的有毒气体和烟雾，人吸入就会中毒身亡[1].目前市售的阻燃型 EPS 板和 PU,采取添加适量阻燃剂氧指数可达到26%,增加阻燃剂用量或进行适当的阻燃处理，氧指数可达到32%以上，此时可以满足一般条件下阻燃材料要求。但是添加阻燃剂后给泡沫材料带来的力学性能下降、耐候性降低以及火灾发生后挥发大量的有毒气体所造成的二次危害，必须引起人们的重视。在今后很长的一段时期内，XPS 板、EPS 板、PU 仍将作为我国保温材料的主体使用，开发抑烟、高效、无毒的阻燃剂变得尤为迫切和重要。本文从建筑外墙有机泡沫保温材料引入的阻燃剂入手，分析我国建筑外墙保温系统的火灾隐患以及最新的外墙保温材料标准。

　　1 不同保温材料阻燃剂性能分析。

　　目前阻燃剂的引入主要通过两种途径。①在聚合物单体上引入具有阻燃效应的氮、磷、卤族元素提高阻燃效果。此种方法制备的阻燃材料阻燃效果持久稳定，并且不影响材料本身的机械性能。但是在聚合物单体上引入阻燃元素的反应过程复杂，效率较低，并且需要专用设备，目前不被市场大规模生产使用。②在材料制备过程以物理方式加入阻燃剂。通常称为添加型阻燃剂，主要包括卤系阻燃剂，磷系阻燃剂和无机阻燃剂。其中阻燃剂的种类，添加量以及添加剂在聚合物中的分散、迁移和材料的老化对其阻燃效果影响很大[2].

　　1. 1 卤系阻燃剂。

　　卤系阻燃剂是指含有溴、氯等卤系元素的有机化合物，因其具有较好的阻燃性能、添加量少、对材料的性能影响较小而被大规模使用。常见的有 TDCPP,TCPP、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴双酚 A[3].但是保温材料添加卤系阻燃剂后，遇到高温或者明火会产生大量浓烟，释放卤化氢腐蚀性气体，导致人体窒息死亡，增大了逃离与救援的难度。

　　1. 2 磷系阻燃体系。

　　磷系阻燃剂主要包括磷-氨阻燃剂和膨胀型阻燃剂。其中磷-氨阻燃剂在制备过程中需要对红磷的表面处理、稳定化处理及包覆处理来提高红磷在吸湿性、自燃温度、释放磷化氢量、粉尘爆炸浓度及与高聚物的相容方面的效果。膨胀型阻燃剂是主要以磷 - 氮为成分为主，具有良好的防火性能，阻燃产品燃烧时具有低烟密度、低毒性、低腐蚀性，符合环保和消防对材料的要求。

　　1. 3 无机阻燃体系。

　　无机添加型阻燃剂主要包括一些水合金属化合物（ 氢氧化铝、氢氧化镁） ,氧化锑、以及硼酸锌等。这些无机阻燃剂添加到聚合物中后在高温条件下分解释放出水蒸气，并且吸收大量的热，达到阻燃效果。但是无机阻燃剂的添加量大，在聚合物中容易产生团聚，导致聚合物基体材料力学性能下降严重，无机粒子加入前需要对其进行表面化处理提高其在聚合物中的分散性，否则将会影响聚合物发泡材料的阻燃效果。

　　2 外墙保温系统存在的火灾隐患。

　　2. 1 外保温系统构成。

　　目前外墙保温体系常用的是“聚苯板薄抹灰保温系统”,可以分为模塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统、挤塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统两种。模塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统是指置于建筑物外墙外侧，与基层墙体采用粘结方式固定的保温系统。系统由模塑聚苯板、胶粘剂、厚度为 3 ~6 mm 的'抹面胶浆、玻璃纤维网布及饰面材料等组成，系统还包括必要时采用的锚栓、护角、托架等配件以及防火构造措施。挤塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统以经表面处理的挤塑聚苯板为保温层材料，通过粘结并辅以锚固方式固定在基层墙体外侧，采用复合有玻纤网布的抹面胶浆为薄抹灰面层，以涂装材料为饰面层，并具有防火构造措施的一种建筑物的非承载保温构造。