我國是世界上建筑業發展zui快的國家之一,保溫材料將以每年5%的速度增長,到2014年預計中國將占到保溫材料市場的29%,目前中國是世界上保溫材料需求zui多的國家。
建筑用保溫材料大致可分為無機類和有機類。常用的無機類外墻外保溫材料有巖棉、珍珠巖、發泡水泥(混凝土)、泡沫玻璃和玻化微珠等,雖然有很好的防火性能,但因導熱系數偏高,使用厚度必然加大,增加建筑負荷和建筑成本。有機類外墻保溫材料有聚苯乙烯泡沫(PS,分EPS、XPS二類)、聚氨酯泡沫(PU)和酚醛泡沫(PF)等,具有密度小,導熱系數低和施工方便等。EPS、XPS燃燒等級為B2級(可燃),受熱80℃以上會出現融熔軟化、收縮滴落,著火后濃煙滾滾并產生毒氣。PU燃燒等級也是B2級,雖軟化溫度略高(110℃),也無熔滴現象,但著火后產生的煙毒氣體殺傷力更大,人們吸了一兩口氣體就會立即倒地身亡。酚醛泡沫(PF)燃燒等級為B1級(難燃),厚僅30mm的PF平板經受1700℃火焰噴射10分鐘后,表面略有炭化卻燒不穿,既不著火也不散發濃煙和毒氣。
酚醛泡沫的生產和應用
酚醛泡沫(PF)是以酚醛樹脂為主要原料,與發泡劑、表面活性劑和其他添加劑混合后,通過加入固化劑高速攪拌,充分混合好的漿料澆注在模具內或連續生產線上,控制在某恒定溫度時,使發生交聯、發泡、固化而成的硬質酚醛樹脂泡沫塑料,簡稱酚醛泡沫(PF)。
20世紀80年代,國外科學家通過對酚醛樹脂及其制品進行研究,發現它們具有突出的防火、無煙、無毒 (Fireproof, Smokeless, Toxicity free, 簡稱FST)特性和耐熱性。制成的酚醛泡沫(Phenolic Foam 簡稱 PF)密度特輕(0.03~0.08),具有優異的節能保溫和隔音作用,特別是PF的耐燒蝕性(ablative resistance),使它在火箭導彈作為耐燒蝕材料而大顯身手。
酚醛泡沫復合材料
隱身是現代戰機要求的一項技術,現代隱身技術主要有材料隱身、涂層隱身、等離子體隱身、結構細節設計隱身等手段。無人機結構多為復合材料泡沫或蜂窩夾層結構,結合結構細節設計以解決無人機復合材料隱身技術。酚醛泡沫是制造無人機用復合材料之一。
酚醛泡沫原本是一種應用于航天航空的材料,飛機航行在一萬多米高空時,艙外溫度低到攝氏零下五十多度,而艙內卻溫暖如春,旅客既舒適又安全。酚醛泡沫既然在氣候條件如此惡劣的環境中安然無恙,為什么不能用于建筑領域中?后來國外就將它逐漸推向醫院、體育設施和大樓住房等公共與民用建筑領域。將酚醛泡沫應用于建筑墻體上可認為是科學技術上的一大進步。
20世紀90年代以來,包括PF在內的酚醛復合材料得到很大發展,首先受到英、美等國家軍方重視,將其用于航天航空、國防*領域,后又被應用于民用飛機、船舶、車站、油井等防火要求嚴格的場所,并逐步推向醫院、體育設施和大樓住房等公共與民用建筑領域。