■林静
央视大火、上海大火、沈阳大火……频发的火灾灼痛人们安全神经，同时也将聚氨酯泡沫保温材料推上风口浪尖。易燃、烟毒性大、不易扑救等特点都将助长火势迅速蔓延，影响救援工作的“元凶”指向聚氨酯泡沫保温材料。
保温材料保得了温，为何却防不了火？
2011年3月，公安部发布65号文件，明确规定民用建筑保温材料应选用A级燃烧性能的材料。一时间在行业内引起轩然大波，有专家指出，如果此文件确定为行业标准，那么目前市场上便不存在既符合防火条例规定，又能够满足节能要求，同时适用于外墙保温系统，能够快速大规模生产的保温材料。
无“材”可用，不仅成为保温材料行业发展的“劫难”，也把计划在“十二五”期间全面推进的既有建筑节能改造拖入尴尬境地。
保温材料路在何方，建筑节能又如何推进，既保温又防火的建筑材料，真的如此难以企及？
创建于2003年的山东联创节能新材料股份有限公司（以下简称联创节能），多年致力于聚氨酯材料性能和阻燃技术的研究和攻关，结合在聚氨酯硬泡行业多年的成功经验，研制出含有氮本质的聚醚多元醇，并成功制备了B1级高阻燃聚氨酯泡沫塑料和A级复合聚氨酯保温材料，为保温材料未来既保温又防火的发展之路提供了有益借鉴。
目前聚氨酯阻燃技术主要有三种技术路线。
第一种是添加传统阻燃剂，也是目前提升聚氨酯耐火性能的最常用的方法，但传统阻燃剂中大多含氟、氯、溴、碘等卤素成份。尽管阻燃效果较好，但并不适用。因为含卤素的材料遇火更会生成大量卤化氢，使燃烧烟密度增大，不利于逃生和救援工作的开展，对人的生命造成威胁。
第二种是结构阻燃，是增强聚氨酯硬泡耐火性能的重要技术路线，即：将聚氨酯泡沫结构中的一部分用热稳定性更高的芳杂环结构取代，杂环结构将大大提高聚合物制品的耐热性。这种方法能够从源头上改善聚氨酯硬泡的阻燃性能。但其合成工艺复杂，原材料成本高，并且单独采用，阻燃效果也难以达到高要求。
第三种是系统阻燃，是采用阻燃聚醚技术、结构阻燃、磷类反应型阻燃剂的综合阻燃技术，能够使聚氨酯泡沫塑料达到难燃、低烟的效果，最终产出综合性能优异的建筑保温材料，代表着世界前沿发展的方向。
联创节能在多年积累的基础上，通过不懈摸索，成功研发出了系统阻燃技术。他们从单纯的火焰传播和蔓延扩展研究，发展到包括燃烧烟密度以及燃烧产物毒性等参数的研究，研制了含有氮本质的聚醚多元醇。以含有氮本质的聚醚多元醇替代部分普通聚醚多元醇，充分利用各阻燃元素的协同效应，添加具有协同效应的磷类阻燃剂，采用PIR技术，达到在泡沫分子中无卤素的阻燃结构，最终制备出了B1级高阻燃聚氨酯泡沫塑料。这种泡沫塑料避免了卤素分解造成的影响，抑制了有毒气体的排放，降低了泡沫燃烧时的烟密度，且其他性能指标如导热系数、尺寸稳定性等均保持良好，实现了无卤素绿色环保。
该技术以三聚氰胺为主要原料，解决了聚醚中三聚氰胺阻燃剂分散性差、易沉降、浓度大等问题，提高了泡沫的阻燃性；且能够与加入的磷类阻燃剂形成良好的磷氮效应，形成磷氮类膨胀型阻燃体系。这一体系能够提高泡沫塑料燃烧时的成炭率，在燃烧基体分解前发生成碳反应，形成一层膨胀的微晶多炭介孔物质，阻止热解产生的气体和外部氧气扩散到未裂解塑料表面，从而抑制烟气的产生和扩散，降低烟密度。
此外，含有三聚氰胺结构的聚醚多元醇，其热稳定性高不易燃烧，分解时吸收大量热量并释放出惰性气体，能起到吸热和稀释氧气的效果，且生成的气体无毒无烟。
以含氮本质聚醚多元醇为技术基础，联创节能推出了高阻燃性能聚氨酯泡沫塑料，是目前国内率先通过GB8624-2006国家防火标准B级检测的产品。该产品不仅具有较低的导热系数、良好的基材粘结性，而且泡沫的其它各项性能指标都符合使用要求。更重要的是，它具有较高的阻燃、低烟和低毒特性，经国家权威部门检测，泡沫氧指数达到33%，烟密度等级（SDR）低至25。
2010年，经都江堰国家防火建筑材料质量监督检验中心检测，联创节能的聚氨酯板材裸板燃烧性能等级达到B1级，各项指标符合GB8624-1997中的规定要求。而以B1级聚氨酯泡沫塑料为芯材，经包覆处理制作的复合聚氨酯板，也于2011年9月全面通过了国家建筑材料测试中心燃烧性能A级检测，燃烧性能达到GB8624 A级标准。
联创节能B1级高阻燃聚氨酯泡沫塑料和A级复合聚氨酯保温材料的成功研发以及后续相关工作的开展，将为保温材料的发展和建筑板材技术的提升带来新的契机，为解决保温材料保温、防火兼顾的重大难题提供发展思路，并将推动建筑节能改造的顺利实施，对降低能耗，实现节能减排和可持续发展产生重要意义。
《中国科学报》 (2012-01-01 B35 专题)
