新型耐高温环保阻燃建筑保温材料研究

李彦滨

摘 要：生活中建筑火灾事故时有发生，如央视大楼新址、济南奥体中心、双子星大厦等，而一旦建筑发生火灾不仅会造成严重的经济损失，甚至会造成人员的伤亡。所以，为尽可能降低建筑发生火灾事件概率，提高建筑阻燃热性，增强建筑的保温效果，就必须将性能良好的新型保温材料和高水平的阻燃技术应用在现代建筑建设之中。研究新型建筑保温材料的性能与阻燃技术可以有效推动新型保温材料性能的进一步提升与阻燃效果的进一步加强。为此，文章对新型建筑保温材料的类型及其性能，保温材料隔热性影响因子，以及保温材料的阻燃技术进行了深入的研究与探讨。

关键词：新型；建筑保温材料；性能；阻燃技术

1 新型建筑保温材料的类型及其性能

1.1 有机保温材料

聚苯乙烯泡沫塑料板，简称EPS，是一种轻质保温材料，目前国内年产量约为20万吨。聚苯乙烯泡沫具有良好的耐久性与保温效果，这是经过对不同地区不同使用年限建筑的大量实践所验证的，并且其属于非吸湿性材料，不会从空气中吸收水分，封闭式气孔结构不仅会降低自身吸水特性，而且会阻碍表面水分向内部的渗透。但聚苯乙烯在高温条件下易软化变形，防火性能较差，最高使用温度为90℃，安全使用溫度为70℃，在防火性能要求较高的建筑装修方面具有一定局限性。在实际使用过程中，只要操作正确、防水工作到位，EPS就会长期发挥良好的保温性、稳定性与防水性，其适用于建筑屋面的保温处理。

1.2 无机保温材料

纤维质保温材料、泡沫玻璃和膨胀珍珠岩类等无机保温材料普遍具有较强的耐久性。其中纤维质保温材料主要有玻璃棉、矿棉、硅铝酸纤维等，这类保温材料基本上都是以石英石、高炉矿渣、焦宝石或其他硅酸盐矿物为主要原料，经冶炼、熔化、成纤、胶黏、定性、固化等工序加工而成，主要化学成分为氧化镁、二氧化硅、三氧化二铝等。纤维质保温材料具有原材料丰富、造价低、耐化学性腐蚀、经久耐用、耐高温、抗老化、不溶于水和有机溶剂、导热系数小等优良性能，目前在建筑防火、空调保温等方面得到了普遍的应用。但使用环境差、工艺复杂、吸湿性强、憎水性能差、且吸水后保温效果大大降低，即使风干后也无法恢复至原来的保温性能，因而这种保温材料不适合应用于保温要求较高的建筑。

1.3 复合型保温材料

复合型保温材料，就是将有机保温材料和无机保温材料进行复合所得到的一种保温材料，目前主要有两类，即涂敷保温材料和水泥聚苯保温板。复合硅酸盐保温材料和EPS保温砂浆是当前使用最多的两种涂敷保温材料，其中呈微孔网状的新型复合硅酸盐保温材料吸收了保温材料和涂料的双重特点，干燥后会形成具有一定强度的保温层，这种保温材料保温性能优越、导热系数小、阻燃特性好、耐久性强、无刺激、节能环保、无毒无害、工艺简单、可现场涂抹、不受保温建筑形状制约，在建筑内阀门等各种形状表面都可以使用，施工方便，使用后不变形、不开裂，较之传统的建筑保温材料具有明显的优越性。

2 建筑保温材料隔热性影响因子

2.1 氧指数

所谓氧指数，是指在既定条件下，恰好维持物质燃烧时混合气体所需最低氧气含量的体积百分数。对于高聚物等可燃固体来说，其是评价该物质火灾危险特性的一个重要指标，若高聚物的氧指数越小，则在燃烧时其所需要的氧气量就越小，火灾产生的危险性就越大。根据氧指数相关标准规定，一般小于26的为易燃材料，位于26和32之间的为可燃材料，而高于32的则属于不易燃材料，如聚苯乙烯材料的氧指数为18，聚乙烯醇的氧指数为22，两者皆属于易燃材料，阻燃特性都较差。

2.2 导热系数

对于没有经过任何阻燃技术处理的建筑保温材料而言，其保温特性与防火特性是相互矛盾的。而且，无论是从保温材料的结构来看还是从保温材料的组成考虑，其导热系数都相对较小，即建筑物内的热量无法利用导热方式来将其散失到室外。基于这种情况下，一旦发生火灾极易造成热量在建筑物内的大量积蓄，从而导致火势扩大，产生大量浓烟，其中还包含有有毒气体。

3 新型建筑保温材料的阻燃技术

3.1 改良粘结剂性能

首先，为保证建筑保温阻燃材料在高温、火灾等环境下能够保持结构完整并具有一定强度，粘结剂的选择应是会在高温条件下被烧结或在高温下能转化为耐高温的一类胶结材料，即合理选择粘结剂材料。

其次，由于大多保温阻燃材料使用的主体粘结剂为普通硅酸盐水泥，这种粘结剂在抗裂、防水、耐腐蚀、强度等方面都存在一定不足，这就需要加入辅助粘结剂来对其原有性能进行改良。目前，采用的辅助粘结剂主要为有机硅改性聚丙烯酸酯类乳液，这种辅助粘结剂可以有效增强主体粘结剂的阻燃性、粘结性、耐高温性能和耐腐蚀性。此外，在粘结剂分子中加入无机阻燃成分，可以有效提高原粘结剂的性能；将几种粘结剂进行反应制成复合粘结剂或研制合成粘结剂，通过各粘结剂之间的取长补短，也可以显著提升粘结剂的强度、抗裂等性能。

3.2 阻燃添加剂的使用

除了粘结剂之外，阻燃添加剂也是新型建筑保温材料中最为关键的一种成分，它对保温材料防火阻燃性能高低具有极大的影响。在选择阻燃添加剂时，必须要能够保证其与粘结剂和其他防火材料成分是相互配合、相互促进的，同时还要考虑经济性与耐腐蚀、耐水等性能。由于阻燃添加剂在火灾、高温等情况下不会产生有毒气体，也不会产生大量浓烟，所以其对保温材料的物理性能基本上不会有影响。可以在原有有机阻燃添加剂中加入新型复合无机阻燃添加剂，该新型无机阻燃添加剂不仅具有良好的阻燃效果，而且燃烧不会产生毒气与浓烟，使用安全清洁。

4 结束语

文章从无机保温材料、有机保温材料和复合保温材料对新型保温材料的类型与性能进行了简单说明；从氧指数、导热系数对保温材料隔热性的影响进行了一定分析；最后通过对粘结剂和阻燃添加剂的研究说明了保温材料与阻燃技术相结合的重要性。虽然文章对新型建筑保温材料的性能与阻燃技术进行了相关分析，但仍存在一些不足之处，在今后的研究当中还需进一步加强。

参考文献

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