酚醛泡沫保溫材料國內(nèi)外發(fā)展概況、發(fā)展趨勢及技術(shù)需求分析

1、酚醛泡沫保溫材料國內(nèi)外發(fā)展概況、發(fā)展趨勢及技術(shù)需求分析營口象圓新材料工程技術(shù)有限公司酚醛泡沫保溫材料是在低熱條件下，在可發(fā)性酚醛樹脂中加入固 化劑(酸)、表面活性劑(乳化劑)、發(fā)泡劑及其他填料后，經(jīng)澆注、 發(fā)泡、層壓、修邊、切割及熟化等工序后制成的閉孔型熱固性硬質(zhì)泡 沫塑料。以難燃、低煙、低毒、抗高溫歧變、絕熱隔熱、隔音、易成 型加工等特點(diǎn)以及較好的耐久性被稱為“保溫之王”，是最理想的有 機(jī)保溫材料。1. 國內(nèi)外發(fā)展概況與技術(shù)對比早在1940年，德國便已經(jīng)首次將酚醛泡沫作為保溫隔熱層應(yīng)用 在飛機(jī)上。1970年以后，北美、四歐等一些國家對酚醛泡沫進(jìn)行深 入研究后，原聯(lián)邦德國、前蘇聯(lián)、美國及日本等

2、國首次將酚醛泡沫作 為建筑隔熱保溫的主體材料。20世紀(jì)80年代，英國(hp chemical)、 美國(koppers)原聯(lián)邦徳國(dynamite noble)前蘇聯(lián)、韓國及日 本等國已具有酚醛泡沫保溫板材連續(xù)層壓生產(chǎn)技術(shù)，其中前蘇聯(lián)還開 發(fā)了現(xiàn)場噴涂酚醛泡沫的施工技術(shù)。美國泡沫技術(shù)公司(american foam technologies, inc.)生產(chǎn)的 thermo-cor型酚醛泡沫保溫材料ph為6.5 (幾乎為中性)，對金屬幾 乎不存在腐蝕，尤其適用于建筑外墻保溫、金屬屋面保溫和防火門的 保溫芯材。英國普瑪洛克制品公司生產(chǎn)的同類產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)低至 0.0160.018w/(mk),保

3、溫性能極好。德國可耐福集團(tuán)公司生產(chǎn)的 酚醛泡沫墻體保溫板產(chǎn)品的抗拉強(qiáng)度達(dá)到0.15mpa,尤其適用于外墻 內(nèi)保溫和隔墻。英國金斯潘保溫材料公司(kingspan insulation ltd) 是世界上最大的酚醛泡沫保溫材料生產(chǎn)廠家，該公司根據(jù)產(chǎn)品用途的 不同，將酚醛泡沫保溫材料劃分為10個(gè)型號，其中k8系列產(chǎn)品應(yīng) 用于外墻保溫，該型號產(chǎn)晶ph值接近于中性，密度為40kg/m3,導(dǎo) 熱系數(shù)不高于0.020w/ (mk)。美國西碧化學(xué)公司(c.p.chemical company, inc.)推出了 tripolymer型酚醛泡沫保溫產(chǎn)品，該產(chǎn)品韌 性極好，已經(jīng)完全解決了產(chǎn)品粉化及易掉渣等問題。

4、值得一提的是, 日本旭化成建材公司近年來推出了商標(biāo)名為“新曙光”的改性酚醛泡 沫保溫產(chǎn)品，通過采用獨(dú)特的發(fā)泡技術(shù)和工藝配方，該型號產(chǎn)品閉孔 率超過96%,吸水率極低，導(dǎo)熱系數(shù)接近于0.020w/ (m*k),密度低 于30kg/n?,生產(chǎn)成本顯著降低，而且泡沫表面細(xì)膩光滑。國內(nèi)對酚醛泡沫的技術(shù)研究起步于20世紀(jì)90年代初，且初期多 為開孔型泡沫產(chǎn)品，主要用作花卉泥。21世紀(jì)初，因國內(nèi)外墻保溫 工程中保溫材料的燃燒而引發(fā)的火災(zāi)事故呈逐年遞增的趨勢，人們開 始研究閉孔型酚醛泡沫生產(chǎn)技術(shù)，并逐漸將其應(yīng)用于建筑外墻保溫領(lǐng) 域。由于國內(nèi)對酚醛泡沫的研究起步較晚，致使我國同類產(chǎn)品技術(shù)水 平較國外發(fā)達(dá)國家相

5、比存在一定的差距。國內(nèi)酚醛泡沫保溫材料的密 度一般為50kg/m密度較高，產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高；酸性強(qiáng)(ph值約 為24),影響產(chǎn)品施工使用過程中與粘結(jié)膠漿及抹面膠漿的粘結(jié)強(qiáng) 度，嚴(yán)重降低了外墻保溫系統(tǒng)的耐候性及安全性；導(dǎo)熱系數(shù)約為 0.0260.034w/(mk),保溫性能明顯低于國外同類產(chǎn)品；閉孔率普 遍低于90%,從而造成產(chǎn)品吸水率偏高，影響外保溫系統(tǒng)的耐久性。此外，國內(nèi)同類產(chǎn)品還存在易粉化、韌性較差的缺陷。2. 國內(nèi)外市場應(yīng)用狀況在國外，美國建設(shè)行業(yè)所用的保溫泡沫塑料中，酚醛保溫材料已 占40%；日本政府出臺法規(guī)，將耐熱性能好、燃燒后發(fā)煙量低的酚醛 泡沫作為公共建筑的標(biāo)準(zhǔn)耐燃物。法國、北歐

6、建筑部門認(rèn)為只有酚醛 泡沫保溫材料有較好的防火性，普遍用于大型公寓；俄羅斯、東歐廣 泛將酚醛泡沫保溫材料用在公共建筑中；英國、西歐、中東新建工程 優(yōu)先釆用酚醛泡沫保溫材料；北美、歐盟用于建筑節(jié)能和運(yùn)輸工具的 酚醛泡沫保溫材料年用量均已突破5萬噸以上。在國內(nèi)，自一系列外墻保溫工程惡性火災(zāi)發(fā)生以來，酚醛泡沫優(yōu) 異的產(chǎn)品性能及施工性能逐漸被建筑行業(yè)所認(rèn)可，酚醛泡沫的外墻保 溫市場逐漸形成。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止到2013年底，全國約3500萬 平方米酚醛泡沫保溫板應(yīng)用于各類外墻保溫工程。1000余萬平方米（1萬噸）酚醛鋁箔夾心板應(yīng)用于中央空調(diào)暖通管道。目前酚醛泡沫最人的消費(fèi)市場是建筑保溫、中央空調(diào)系統(tǒng)的

7、風(fēng)管、 水管保溫，約占總消費(fèi)量的80%o而化工、制冷、船舶、運(yùn)輸、冶金 等適合酚醛泡沫使用的地方，因?yàn)橐?guī)范、習(xí)慣、價(jià)格、競爭等原因， 還沒有大面積推廣。3. 技術(shù)需求分析酚醛樹脂是以酚類化合物和醛類化合物經(jīng)縮聚而制得的，市于其 分子結(jié)構(gòu)具有易氧化的酚輕基和亞甲基，從而造了酚醛泡沫延伸率低、 質(zhì)脆易粉化、硬度大、抗彎折性能較差等缺點(diǎn)，這極大地限制了酚醛 泡沫保溫板在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。另外，傳統(tǒng)的酚醛泡沫保溫材料在生 產(chǎn)過程中采用酸做固化劑，發(fā)泡成型后的產(chǎn)品表面泡孔內(nèi)殘存著大量 的酸，外墻保溫工程施工過程中，抹面膠漿和粘結(jié)膠漿中的堿性物質(zhì) 會與殘存在保溫板泡孔內(nèi)部的酸發(fā)牛化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而對整個(gè)外保溫系

8、 統(tǒng)的耐候性及安全性產(chǎn)生重大的影響。為了從根本上解決酚醛泡沫保溫材料易粉化、脆性大、強(qiáng)度低和 酸性較強(qiáng)的問題，提高產(chǎn)品綜合性能，縮小與國外的技術(shù)差距，滿足 市場對綠色、安全、經(jīng)濟(jì)的防火保溫材料的迫切需要，進(jìn)行高性能酚 醛樹脂、酚醛泡沫物理和化學(xué)改性、高性能酚醛泡沫復(fù)合材料的研究 勢在必行。4. 市場需求分析近年來，我國外墻保溫工程的火災(zāi)事故呈逐年多發(fā)的趨勢，給人 們的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成巨大損失。究其根源，均為易燃外墻保溫材 料（模塑聚苯乙烯泡沫板、擠塑聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板）惹 的禍。為有效防止建筑外保溫系統(tǒng)火災(zāi)事故的發(fā)生，2011年國務(wù)院 發(fā)布了國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)消防工作的意見（國發(fā)

9、【2011】46 號）文件規(guī)定“新建、改建、擴(kuò)建工程的外保溫材料一律不得使用易 燃材料，嚴(yán)格限制使用可燃材料。2013年遼宇省發(fā)布地方標(biāo)準(zhǔn) d21/t2116-2013建筑消防安全技術(shù)規(guī)范，對于建筑高度小于等于 100m的住宅建筑，規(guī)定其所用保溫材料的燃燒性能不低于b1級， 當(dāng)采用b1級保溫材料時(shí)，要采用熱固性材料并用不燃燒材料做防護(hù) 層。同年，遼寧省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳發(fā)布了關(guān)于做好推廣應(yīng)用酚醛 保溫板工作的通知（遼住建【2013】279號），文件規(guī)定“從2014 年開始，新建建筑工程、既有建筑節(jié)能改造工程，原則上要優(yōu)先采用 酚醛保溫板?！鄙鲜黾夹g(shù)規(guī)范和文件的出臺，體現(xiàn)了我國各級政府部 門順應(yīng)民意，加強(qiáng)對建筑外墻保溫材料監(jiān)管的愿景與決心。我國正處在快速城市化的發(fā)展過程中，平均每年新建建筑面積 20億n?（外保溫占建筑面積的1/3,約6.7億n?）左右，相當(dāng)于全世界 每年新建建筑