中國(guó)是世界上建筑業(yè)發(fā)展最快的國(guó)家,全國(guó)到處都是建筑工地。據(jù)市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告稱,全球保溫材料將以5%的速度增長(zhǎng),2009~2014年預(yù)計(jì)中國(guó)將占到全球保溫的29%,目前中國(guó)是世界上保溫材料需求最多的國(guó)家。
建筑應(yīng)用保溫材料可簡(jiǎn)單劃分為有機(jī)型、無機(jī)型和復(fù)合型,我國(guó)近15年保溫材料生產(chǎn)和應(yīng)用獲得高速發(fā)展,不少產(chǎn)品從單一化到多樣化、功能化。材料合成技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備達(dá)到先進(jìn)水平,使產(chǎn)品質(zhì)量、防火等級(jí)普遍提高,已成為品種比較齊全的產(chǎn)業(yè)。
根據(jù)建筑構(gòu)造特,點(diǎn)、節(jié)能率和安全防火等要求,各類建筑保溫材料采用不同技術(shù)措施,在節(jié)能建筑保溫系統(tǒng)中被廣泛選擇使用。
各類保溫材料性能和應(yīng)用各有利弊,單從保溫材料防火性能比較,無機(jī)類輕體狀保溫材(漿)料,雖然有很好的防火性能(燃燒等級(jí)為A級(jí)),但因?qū)嵯禂?shù)偏高,在達(dá)到同等保溫效果前提下,無機(jī)保溫材料應(yīng)用厚度必然加大,必然增加建筑荷載。因此,無機(jī)類輕體狀保溫材料,如不在建筑保溫的構(gòu)造上采取措施,除在我國(guó)南方地區(qū)可使用外墻外保溫外,而按北方地區(qū)現(xiàn)有65%建筑節(jié)能率和防火要求,無機(jī)類輕體漿保溫材料,特別適用于北方地區(qū)不采暖樓梯間、分戶間隔墻、地下室頂棚保溫或個(gè)別外保溫、熱橋等部位修補(bǔ)、內(nèi)外墻復(fù)合保溫。
有機(jī)類保溫材料具有容重小、導(dǎo)熱系數(shù)低和施工方便等優(yōu)點(diǎn)。聚苯乙烯泡沫(XPS、 EPS)板燃燒等級(jí)普遍為B2級(jí)(可燃),防火改性后可達(dá)到B1級(jí)(難燃)。但聚苯乙烯泡沫受熱(>≥80℃)后,開始軟化、收縮,遇明火熔滴、形成空腔。
酚醛泡沫和聚氨酯硬泡同屬有機(jī)質(zhì)熱固性保溫材料,熱固性保溫材料的性能和應(yīng)用方法都具有很多優(yōu),點(diǎn),而且施工技術(shù)非常成熟。
聚氨酯硬泡燃燒后無熔滴現(xiàn)象,但燃燒等級(jí)多數(shù)為B2級(jí),改性后可達(dá)到B1級(jí)(但其中氧指數(shù)很難達(dá)到30%),改性聚異氰脲酸酯(PIR)硬泡燃燒等級(jí)可達(dá)B1級(jí)。B1級(jí)聚氨酯硬泡、改性聚異氰脲酸酯一旦遇火表面炭化、無融熔滴落物,但產(chǎn)生有高毒濃煙。
眾所周知,酚醛泡沫在具備有機(jī)類保溫材料基本優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),尤其具備無機(jī)類保溫材料突出的防火性能,最普通的酚醛泡沫燃燒等級(jí)為B1級(jí)(其中氧指數(shù)達(dá)到40%,易達(dá)到45%),它在高溫1300℃明火直接接觸下,只在其表面產(chǎn)生炭化而無融熔滴落物,具有耐火焰穿透性能,煙霧極低、低毒。相對(duì)其他有機(jī)質(zhì)能保溫材料,能在建筑外保溫施工過程中或工程驗(yàn)收后減少火災(zāi)事故發(fā)生,并能有效控制火焰蔓延。
在國(guó)內(nèi)外墻外保溫施工過程中或是在竣工后曾發(fā)生多起火災(zāi)事故,多因聚苯乙烯泡沫、聚氨酯硬泡引起,但沒有一起是酚醛泡沫引起的。
為達(dá)到應(yīng)用的更高建筑防火等級(jí),常采用無機(jī)材料與酚醛保溫板復(fù)合使用。酚醛泡沫與無機(jī)抹面材料,或與燃燒性能為A級(jí)的無機(jī)(保溫)材料包裹(面層)復(fù)合后,燃燒等級(jí)可等效達(dá)到A級(jí)(不燃)。或通過其他防火保溫構(gòu)造設(shè)計(jì)后,更加體現(xiàn)其獨(dú)特優(yōu)勢(shì),使外保溫系統(tǒng)的整體燃燒等級(jí)可等效達(dá)到A級(jí)(不燃),即在達(dá)到最好保溫效果的同時(shí),又具有使用范圍廣、施工方便和安全防火等特點(diǎn)。
酚醛樹脂是德國(guó)化學(xué)家阿道夫·馮·拜爾(Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baey er)(1835年一1917年)于1872年首次合成。1907年,比利時(shí)的美國(guó)化學(xué)家利奧·亨德里克·貝克蘭(Leo Hendrik Baekeland.,1863年-1944年)改進(jìn)了酚醛樹脂的生產(chǎn)技術(shù),將樹脂實(shí)用化、工業(yè)化。l9l0年,他建立通用貝克萊特公司(General Bakelite),并用自己的名字賦予酚醛樹脂商標(biāo)名“Bakelite”,使之工業(yè)化生產(chǎn)。
酚醛樹脂是一種合成塑料,本身具有耐高溫性能好、粘結(jié)強(qiáng)度高、高殘?zhí)悸省⒌蜔煹投尽⒖够瘜W(xué)性、熱處理好等性能。合成時(shí)加入不同組分,可獲得功能各異的改性酚醛樹脂,如聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂、聚酰胺改性酚醛樹脂、環(huán)氧改性酚醛樹脂、有機(jī)硅改性酚醛樹脂、硼改性酚醛樹脂、二甲苯改性酚醛樹脂、二苯醚甲醛樹脂等,酚醛樹脂已廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。
酚醛泡沫的研制技術(shù)早在1940年,德國(guó)利用其保溫、防火、低煙等技術(shù)特點(diǎn),首先將其應(yīng)用在飛機(jī)上作為保溫隔熱層。在1970年前,幾乎各國(guó)對(duì)酚醛泡沫研制和應(yīng)用都沒有太大進(jìn)展,主要是經(jīng)濟(jì)原因和沒能有效地利用酚醛泡沫的最大特點(diǎn):耐溫性、難燃性、低發(fā)煙性、耐火焰穿透性。之后,北美、西歐一些國(guó)家對(duì)其進(jìn)行深入研究后,歐洲聯(lián)邦德國(guó)、前蘇聯(lián)、美國(guó),以及日本等國(guó),將酚醛泡沫做為建筑隔熱保溫的主體材料。
在20世紀(jì)80年代,英國(guó)(HP chemical)、美國(guó)(koppers)、德國(guó)(dynamite Nobel)、前蘇聯(lián)、日本和南韓等國(guó),已經(jīng)具有連續(xù)層壓酚醛泡沫保溫板材生產(chǎn)技術(shù),其中前蘇聯(lián)還開發(fā)了現(xiàn)場(chǎng)噴涂酚醛泡沫的施工技術(shù)。
我國(guó)從90年代初開始,酚醛泡沫技術(shù)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性研究。早期生產(chǎn)的酚醛泡沫存在酸性大(與金屬、水泥基材料接觸會(huì)有一定腐蝕性)、脆性過大(運(yùn)輸、應(yīng)用不便)、殘存甲醛味大(尤其生產(chǎn)中,或室內(nèi)應(yīng)用保溫對(duì)人體健康有害)和閉孔率低(導(dǎo)熱系數(shù)高)等普遍缺點(diǎn),已逐步得到改善。特別是近幾年,我國(guó)建筑業(yè)的節(jié)能率和建筑保溫防火等級(jí)逐漸提高,各企業(yè)、研究部門加大了對(duì)酚醛泡沫技術(shù)的科研力度,使酚醛樹脂生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定,在合成泡沫技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)上不斷改性與改進(jìn)。
好為爾通過借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù),經(jīng)工程技術(shù)人員積極努力,結(jié)合國(guó)情,圍繞酚醛泡沫在建筑保溫系統(tǒng)的材料合成和工程應(yīng)用研究方向都取得突破性進(jìn)展,從各方面改性研究徹底解決傳統(tǒng)酚醛泡沫的酸、脆、粉缺陷與不足,在連續(xù)化生產(chǎn)線上,制造出高質(zhì)量酚醛保溫板,且性能分別符合國(guó)家和省級(jí)地方性能的要求。如:通過對(duì)酚醛樹脂及發(fā)泡技術(shù)調(diào)整后,酚醛保溫板達(dá)到有機(jī)酸的低酸性(幾乎是化學(xué)中性),又使泡體彈性大大提高,可采用普通硅酸鹽水泥基粘結(jié)砂漿粘貼達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度;為使酚醛泡沫板在行業(yè)應(yīng)用技術(shù)上達(dá)到普及,可在低酸性泡沫板的六面體通過噴、刷或浸進(jìn)行專用護(hù)(界)面處理,不但封酸、提高酚醛保溫板強(qiáng)度,同時(shí)在施工間歇(或等待保溫層驗(yàn)收時(shí))起到防曬、防雨、防老化等作用,而且經(jīng)處理后的保溫板與基層和抹面膠漿粘結(jié)極好,分別達(dá)到國(guó)家和省級(jí)地方標(biāo)準(zhǔn)要求。
為適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的要求,好為爾已成功研發(fā)出酚醛保溫板專用耐酸的中性粘結(jié)膠(非水泥基)、專用單組分抹面膠漿(非水泥基),使酚醛泡沫板和墻體基層牢固粘結(jié),以及在泡沫板表面薄抹面層后,不但耐久,而且可達(dá)到A級(jí)防火性能的要求,等等。
國(guó)內(nèi)酚醛泡沫板的生產(chǎn)技術(shù)已完全成熟,達(dá)到自動(dòng)連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn),各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際同等水平或國(guó)際先進(jìn)水平。
根據(jù)建筑節(jié)能率、防火安全提高和施工經(jīng)驗(yàn)積累,酚醛泡沫成套系統(tǒng)的施工技術(shù)已向規(guī)范化發(fā)展,由于酚醛泡沫技術(shù)發(fā)展較快,也存在有的設(shè)計(jì)、施工單位對(duì)酚醛泡沫應(yīng)用技術(shù)還不十分了解,有待盡快加強(qiáng)熟悉。
酚醛泡沫在建筑業(yè)應(yīng)用得到高度重視,中國(guó)工程建設(shè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)、遼寧省、北京市、上海市、福建省等南方、北方地區(qū),分別編制省級(jí)地方標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程(規(guī)范)與施工構(gòu)造圖集。國(guó)家《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》發(fā)布,使酚醛保溫材料在建筑業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)逐漸擴(kuò)大,更加廣泛應(yīng)用于公共、民用等節(jié)能建筑。
國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和有關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,體現(xiàn)我國(guó)節(jié)能建筑保溫、防火與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展和節(jié)能建筑工程質(zhì)量的提高,使酚醛泡沫在節(jié)能建筑業(yè)的施工、應(yīng)用更加規(guī)范化,使設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收有正確依據(jù)。
酚醛泡沫所構(gòu)成施工的工法,適用于全國(guó)不同溫度區(qū)域的各類新建、既有民用建筑和公共建筑。在我國(guó)寒冷地區(qū)、嚴(yán)寒地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)大面積推廣應(yīng)用,已取得可喜的節(jié)能效果。
我國(guó)建筑的年竣工面積超過所有發(fā)達(dá)國(guó)家之和,在既有建筑中,超過95%以上是高耗能建筑,至少有三分之一既有建筑需要進(jìn)行節(jié)能改造。從全國(guó)范圍看,酚醛泡沫建筑保溫已誕生很大的市場(chǎng),同時(shí)相關(guān)酚醛泡沫產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)企業(yè)也將迎來更好的發(fā)展良機(jī)。
酚醛泡沫從建筑防火安全、節(jié)能保溫效果、施工技術(shù)、泡沫制品(工程)單價(jià)和使用壽命等全方位綜合分析,相對(duì)具有很大優(yōu)勢(shì),是未來很有發(fā)展的建筑保溫材料,必然在節(jié)能建筑保溫系統(tǒng)中繼續(xù)擴(kuò)大使用。