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中国聚氨酯工业协会:对聚氨酯材料误读的澄清
已阅:14784  2013-1-20

文章来源:中国聚氨酯工业协会网站     阅读次数:789  更新时间:2010-11-18    

1、 聚氨酯是一种什么样的材料?
聚氨酯是60年代从德国发展起来的新兴高分子新材料,被誉为“第五大塑料”(继聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯之后)。其具有橡胶、塑料的双重优点,尤其是在隔热、隔音、耐磨、耐油、弹性、挠曲性等方面有其它合成材料无法比拟的优点,广泛应用于化工、轻工、纺织、建筑、家电、交通运输、航天等领域。

聚氨酯制品

主要用途

   

主要应用于电器(冰箱、冰柜、电热水器、太阳能热水器)、建筑(建筑墙体保温,屋面防水保温,建筑管道保温、房屋装修、夹层板材、冷库等)、工业(工业管路及输送管道保温、热力管网保温,设备保温等)、运输(冷藏车,冷藏冷冻集装箱等)、仿木装饰(家具、相框,花盆、园艺装饰)、航空航天(燃料保温)及其它方面

    泡:

高回弹泡

半 硬 泡

自结皮泡

主要应用于运输业(飞机、火车、汽车、摩托车仪表板、座垫、扶手,方向盘,顶棚和车厢隔音保温材料)、家具行业(沙发、座椅、床垫等)和其它行业(包装、服装鞋帽衬垫等)

弹性体(cpu/tpu

主要应用于交通工业(汽车保险杠,汽车、火车减震等零部件)、建筑业(跑道、防水材料等)、油田(旋流除沙器部件、凡尔胶等)、矿山(选矿与选煤筛网、浮选机部件、砂磨机零件、矿砂输送管等)、冶金工业(冷轧厂、钢管厂及彩涂不锈钢板生产厂的一些零部件)、纺织工业(胶辊、胶带等)、体育(轮滑,跑道等),医药(人造血管,心脏瓣膜)等

合成革及人造革

主要应用于服装、箱包、地板、汽车装饰、鞋面等

鞋底原液

主要用作鞋底

氨纶(莱卡)

主要应用于服装、内衣、休闲运动服、袜子及医用绷带等领域

胶粘剂

主要应用于建筑、制鞋、复合薄膜包装和汽车等方面

 

主要应用于家具、木材、运输、建筑、防腐等方面

生态粘合剂

主要应用于农作物秸秆制备的零甲醛的家具、地板等方面

2、 聚氨酯都是易燃的吗?
不同的聚氨酯种类其燃烧性能是不同的,如最常见的聚氨酯泡沫,也分为软、硬泡、半硬泡等,其燃烧性能是不同的;即使是同一类泡沫,根据配方不同,其燃烧性能也是不同的,按照GB8624-1997可以达到B1难燃、B2可燃、B3易燃三种,并不是所传聚氨酯泡沫都是易燃品。我们国内行业根据不同场所的标准规范要求,完全可以生产B1难燃,B2可燃的聚氨酯泡沫。
3、 深圳舞王火灾的聚氨酯材料是易燃的吗?
是的,深圳舞王的火灾顶棚材料是易燃的聚氨酯软泡,即B3级,而按照国家标准规范GB 50222《建筑内部装修设计防火规范》要求,用于公共产所顶棚装饰材料燃烧性能必须达到难燃级,即B1级。也就是说用于深圳舞王顶棚的聚氨酯软泡是不合格产品,根本不符合国家标准规范要求,是不允许在顶棚使用的。如果其使用的是国家要求的BI级的难燃聚氨酯软泡,就不会产生这么大的危害。
4、 聚氨酯的燃烧毒性很大吗?
聚氨酯本身是无毒的,与食物接触的冰箱冰柜的保温材料都是聚氨酯泡沫,聚氨酯弹性体可以做人造血管和心脏瓣膜,大家所穿的带有氨纶的衣服,其中的氨纶也是聚氨酯,其学名叫聚氨酯弹性纤维。
聚氨酯泡沫中含有的主要成分是碳、氢、氧和不到10%的氮。因此在其燃烧气体中通常能找到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元素的物质多,如羊毛、晴纶,合成木材等。其中这方面的实验室测试最常用的是德国标准DIN 53436。该标准可用来进行在相应于各种火场条件的不同温度和不同风量下的产品特性的比较。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,而比规定的燃烧条件下毛毡和皮革产生的危害物强度低(见附表)。
按DIN 53436标准测定的聚氨酯软泡和半硬泡的分解产物的毒理学结果(根据Kimmerle和Prager的方法)

材料

重量覆盖率

空气流量

(升/时)

温度

致死率

PUR 3 聚氨酯半硬泡

0.12/厘米

100

400

500

2/20*

0/20*

PUR 4 (聚氨酯软泡)

0.12/厘米

100

400

500

3/20*

20/20

PUR 5 (聚氨酯软泡)

0.12/厘米

100

400

500

0/20*

2/20*

* 所有存活的动物个体都出现症状

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)

材料

重量覆盖率

空气流量

(升/时)

温度

致死率

松木

0.12/厘米

100

400

500

12/14

10/20

PUR-rigid FR聚氨酯硬泡

0.12/厘米

100

400

500

0/14

20/20

羊毛(聚氨酯软泡)

0.12/厘米

100

400

500

2/20*

20/20*


* 所有存活的动物个体都出现症状

按DIN 53436标准测定的聚氨酯半硬泡的分解产物与皮革和毛毡分解产物比较的毒理学结果;样条体积相等(根据Hoffman和Sand的方法)

材料

空气流量

(升/时)

温度

致死率

PU-rigid 聚氨酯硬泡

 

100

100

100

100

300

400

500

600

0/12

0/12

12/12

12/12

皮革

100

100

100

100

300

400

500

600

0/12

12/12

12/12

12/12

毛毡

100

100

100

100

300

400

500

600

7/12

12/12

12/12

12/12


将测试结果与真实燃烧所得到的数据进行比较,可以提供关于真实危险性的更多信息。
由国外对火灾死亡事故案例的统计分析,一氧化碳中毒致死比例超过90%。同样根据波士顿消防队关于开放式火场的大气氛围中有害物质的经验,没有观察到燃烧气体中氢氰酸和氮氧化物达到可能导致严重中毒的数量。从上面谈到的实验数据来看,这一观察结果是可以理解的,也可以用氰化氢的氧化以及环境空气的稀释效果来解释它。这份报告也支持了一些独立进行的大型燃烧实验的结论,这些实验都未发现聚氨酯泡沫燃烧会产生与产品相关的特殊危险性。
下图是日本的研究数据:
丧失行为能力时间和氰化氢气体浓度的关系


 木质地板材料未达到6.8分
 羊毛系列材料,木质地板材料产生的氰化氢气体有浓度高的趋势,但是与丧失行为能力时间的关系较小
 异氰脲酸酯泡沫产生的氰化氢气体浓度低,丧失行为能力时间比较长
5、 上海11.15火灾大楼节能改造使用了聚氨酯吗?
是的,失事大楼的建筑外墙保温采用的是硬泡聚氨酯喷涂薄抹灰结合EPS板薄抹灰保温系统,硬泡聚氨酯喷涂薄抹灰系统主要用于大楼主体,EPS板薄抹灰系统用于建筑阳角和窗口部位。
硬泡聚氨酯喷涂对既有建筑进行节能改造施工的技术工程步骤主要是,基层墙体处理  硬泡聚氨酯喷涂  砂浆找平  抗裂砂浆粘贴网格布  外墙外饰面施工。从相关新闻报道得知,大楼硬泡聚氨酯喷涂保温工程目前施工到12层左右,而其中10层以下的硬泡聚氨酯喷涂层外已经进行了砂浆找平处理。
6、 用于建筑外保温的硬泡聚氨酯,其燃烧性能有要求吗?
有的,硬泡聚氨酯是新一代的建筑节能保温材料,导热系数是目前建筑保温材料中最低的,是实现我国建筑节能目标的理想保温材料。按照我国建筑外墙保温的相关标准要求,用于建筑节能工程的保温材料的燃烧性能要求是不低于B2级(GB8624-1997)。
7、 本次火灾中,聚氨酯泡沫材料的表现如何?
首先,符合标准要求的B2级聚氨酯泡沫本身是不会被电焊火花引燃的。根据上海市消防局局长的介绍,火灾是违规焊接引燃了建筑外的可燃易燃尼龙网,又引燃了脚手架上的可燃的竹片踏脚板,同时事故现场风力较大,导致火势顺着尼龙网和脚踏板快速蔓延,最终引燃了泡沫材料和建筑物室内的家具和装修物资等,特别是室内的电线、煤气管道等在大火下造成了火焰在室内的传播,最终导致了严重的损失。
按照上海市消防局初步调查的结果,火灾是发生在10层左右的,从火灾被扑灭后的照片看,失火大楼10层以下的聚氨酯硬泡已经进行了砂浆找平覆盖,聚氨酯硬泡基本完好,并没有参与燃烧。因此在10楼以下部位,聚氨酯硬泡在火灾中并没有助长火势蔓延。而12层以上的部位,并没有聚氨酯泡沫存在,因此也不存在聚氨酯硬泡导致火势蔓延的问题。
如下图所示:
至于此次火灾中的聚氨酯硬泡燃烧性能到底是否达到了国家要求的B2级,这还需要事故调查部门的检测和论证。
8、 是否该禁止在外墙和室内装饰中禁止使用聚氨酯泡沫?
显而易见是不应该禁止的。不能也不应该因为在火灾中,部分企业违反国家规定,偷工减料,使用了达不到国家标准要求的不合格产品而去否定一种材料。另外单纯的去禁止一种材料也是不现实的,深圳舞王的火灾影响巨大,地方政府在局部地区在非常时期采取一些过激的措施,在沟通交流的基础上,我们行业也表示了充分的理解。同时实践证明,目前在深圳的公共聚集场所,仍然在使用着聚氨酯泡沫。如果真的如所传,聚氨酯泡沫都具有极高的火灾危险性和燃烧烟气毒性,那么汽车,火车,轮船,飞机这些密闭的空间内的座椅,扶手,仪表板,方向盘,车体的保温隔音材料最应该禁止使用,同样电影院,会议室、宾馆酒店中的座椅、沙发,床垫也都要禁止使用聚氨酯泡沫,而这是不可能的,因为上述这些领域100%都是用的聚氨酯泡沫材料。
如果我们真的为此去取缔一种在国外大量使用的新兴高分子新材料,在国际上也必然会引起巨大的争议和关注。聚氨酯是一种性能优异的保温节能材料,在国际上聚氨酯在建筑节能保温领域有大量成功且普遍的使用实例。在亚洲的日本,喷涂聚氨酯用于墙体的保温材料已占到有机保温材料市场份额的50%以上,在北美尤其加拿大等地区,聚氨酯用于建筑保温的市场份额每年都以5%以上的速度递增,并且很多是用于木质结构建筑的墙体内保温。在欧洲,3升房,0升房都是采用的聚氨酯保温系统,德国从60年代就开始施行外墙外保温,目前采用的有机保温材料是B1级的EPS,B2级的聚氨酯,其中B2级的聚氨酯系统由于不具有火灾蔓延风险,可以不用无机材料做防火隔离带。根据国内火灾事故案例的统计分析,目前尚未有一起外墙外保温薄抹灰体系施工完成后的建筑物,发生了重大火灾事故。基本上所有的火灾事故都发生在施工过程中,由于施工管理混乱、违规作业造成。
9、 如何避免类似的事故再次发生。
我国对室内装修和建筑防火已经有明确的标准规范要求。首先必须要保证材料满足相关标准规范要求,在此基础上要加强施工阶段和日常使用过程中的消防安全管理,加强安全施工技能培训,杜绝违章违法行为,同时加快出台相关管理规范和制度,并严格落实执行。

 

中国聚氨酯工业协会(以下称CPUIA)
CPUIA总部设在北京,倡导聚氨酯产品的安全使用及其应用,代表聚氨酯会员公司对有关聚氨酯行业事件的关注。CPUIA会员公司高度重视健康和安全的重要性,重视工艺及产品安全以及保护环境。

 
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