聚苯乙烯等常用建筑泡沫塑料及其防火性能

　　泡沫塑料由于具有輕質(zhì)、保溫等優(yōu)點(diǎn)，是一種新型的隔熱材料，目前主要用于復(fù)合風(fēng)管、復(fù)合板材、地面鋪設(shè)物等，它的特點(diǎn)是容重特別小，但有一定強(qiáng)度，缺點(diǎn)是燃燒性能較差、價(jià)格貴。泡沫塑料從結(jié)構(gòu)上可分為開(kāi)孔和閉孔兩種，從剛性不同可分為硬質(zhì)和軟質(zhì)泡沫兩種，在建筑中使用的主要是硬質(zhì)閉孔的泡沫塑料，品種有聚苯乙烯（PS）、聚氨酯（PU），酚醛塑料（PF），PVC等。

　　1．兩種常用的泡沫塑料

　　PS和PU泡沫是隔熱材料中作為芯材的主要材料。PS吸水性小，機(jī)械強(qiáng)度較高，該材料對(duì)建筑物屋面、墻體、地面進(jìn)行保溫隔熱有著比其它材料更好的性能，由于其良好的隔音、防潮、耐腐蝕性能，成為室內(nèi)裝演，地板鋪設(shè)填充板的絕佳選擇；PU是熱固性泡沫塑料，不僅容重小，低溫或高溫尺寸穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)，而且導(dǎo)熱系數(shù)小，絕熱性能優(yōu)異，強(qiáng)度比PS高，可為墻、屋面、管道提供很好的隔熱層。

　　PS由苯乙烯單體聚合而成，PS燃燒時(shí)會(huì)出現(xiàn)黃橙色火焰，并冒出大量黑煙炭束，發(fā)出特殊的苯乙烯氣味。

　　PU是由含異氰酸酯基（NCO）的多異氰酸酯與含有經(jīng)基的聚醚或聚酷反應(yīng)而生成的一類(lèi)聚合物，在分子結(jié)構(gòu)中含有氨基甲酸酯基，聚合簡(jiǎn)單，甚至可以在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)噴涂發(fā)泡，在建筑中主要以泡沫塑料的形式使用。

　　2．阻燃機(jī)理及方法

　　塑料泡沫由于其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，決定了大多數(shù)塑料產(chǎn)品都是易燃產(chǎn)品，并且有些材料在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生融滴，很難撲救。當(dāng)塑料泡沫點(diǎn)燃時(shí)，高分子鏈中的一些弱鏈斷裂降解分解出可燃?xì)怏w、CO₂，H₂O及煙霧等，隨著混合氣體濃度增高，溫度超過(guò)其燃燒極限時(shí)就會(huì)燃燒釋放出大量的熱量，大多數(shù)塑料熱分解產(chǎn)物為復(fù)雜的氣、液、固三相混合物，有機(jī)物的阻燃就是要控制熱分解的產(chǎn)生和發(fā)展。

　　阻燃是一種物理和化學(xué)作用，通過(guò)生成某些物質(zhì)吸熱或生成傳熱系數(shù)很低的隔熱層來(lái)抑制燃燒的化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到降低、延緩火災(zāi)蔓延的目的。常見(jiàn)的阻燃方法有：

　?。?）減少材料中可燃物的含量。在泡沫塑料中加人一定的不燃材料來(lái)降低材料的發(fā)熱量，可以很好改善材料的燃燒性能，如某些酚醛泡沫由于加人大量無(wú)機(jī)材料甚至可以達(dá)到不燃性A級(jí)。

　?。?）混人阻燃添加劑，抑制材料燃燒的氣態(tài)反應(yīng)。在合成材料時(shí)加人添加劑以捕捉燃燒時(shí)析出的自由基（OH•），從而達(dá)到阻燃目的。目前常見(jiàn)的阻燃添加劑為鹵系添加劑，鹵系阻燃劑是指在材料中添加含鹵素的阻燃劑，并配以有毒的銻化合物組成鹵一銻阻燃體系，當(dāng)鹵化物受熱分解時(shí)產(chǎn)生活性鹵素基團(tuán)HX，與自由基作用能有效地改變高聚物的熱氧化過(guò)程，從而起到阻燃作用。但是由于鹵素的存在，熱分解生成的鹵化氫可能造成二次污染，因此目前添加金屬氫氧化物是更有效的方法。金屬氫氧化物如Al（OH）₃，Mg（OH）₂在200℃以上的溫度下吸熱脫水，可以帶走產(chǎn)生的燃燒熱，其脫水生成的氧化物在材料表面形成一道堅(jiān)固致密的阻燃屏障，起到絕熱防護(hù)作用，從而降低燃燒速度、防止火焰蔓延，達(dá)到抑制燃燒的目的。

　?。?）隔絕氧氣，控制熱傳遞的方法。在泡沫塑料表面刷防火涂料，燃燒生成的炭化層能隔絕火焰對(duì)材料的接觸，或者粘貼金屬箔（板），不但可以通過(guò)反射減少吸熱量，而且可以阻止泡沫芯材與火焰的直接接觸，起到阻燃的目的。

　　3．燃燒性能要求

　　依據(jù)建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，墻面應(yīng)采用難燃B1級(jí)或不燃材料A級(jí)，按GB8624一1997規(guī)定難燃B1級(jí)檢驗(yàn)項(xiàng)目及要求見(jiàn)表1。

表1　大難燃試驗(yàn)項(xiàng)目及要求