中國聚氨酯工業協會:對聚氨酯材料誤讀的澄清
1、 聚氨酯是一種什么樣的材料?
聚氨酯是60年代從德國發展起來的新興高分子新材料,被譽為“第五大塑料”(繼聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯之后)。其具有橡膠、塑料的雙重優點, 尤其是在隔熱、隔音、耐磨、耐油、彈性、撓曲性等方面有其它合成材料無法比擬的優點,廣泛應用于化工、輕工、紡織、建筑、家電、交通運輸、航天等領域。
2、 聚氨酯都是易燃的嗎?
不同的聚氨酯種類其燃燒性能是不同的,如最常見的聚氨酯泡沫,也分為軟、硬泡、半硬泡等,其燃燒性能是不同的;即使是同一類泡沫,根據配方不同,其燃燒性 能也是不同的,按照GB8624-1997可以達到B1難燃、B2可燃、B3易燃三種,并不是所傳聚氨酯泡沫都是易燃品。我們國內行業根據不同場所的標準 規范要求,完全可以生產B1難燃,B2可燃的聚氨酯泡沫。
3、 深圳舞王火災的聚氨酯材料是易燃的嗎?
是的,深圳舞王的火災頂棚材料是易燃的聚氨酯軟泡,即B3級,而按照國家標準規范GB 50222《建筑內部裝修設計防火規范》要求,用于公共產所頂棚裝飾材料燃燒性能必須達到難燃級,即B1級。也就是說用于深圳舞王頂棚的聚氨酯軟泡是不合 格產品,根本不符合國家標準規范要求,是不允許在頂棚使用的。如果其使用的是國家要求的BI級的難燃聚氨酯軟泡,就不會產生這么大的危害。
4、 聚氨酯的燃燒毒性很大嗎?
聚氨酯本身是無毒的,與食物接觸的冰箱冰柜的保溫材料都是聚氨酯泡沫,聚氨酯彈性體可以做人造血管和心臟瓣膜,大家所穿的帶有氨綸的衣服,其中的氨綸也是聚氨酯,其學名叫聚氨酯彈性纖維。
聚氨酯泡沫中含有的主要成分是碳、氫、氧和不到10%的氮。因此在其燃燒氣體中通常能找到的主要成分是二氧化碳、一氧化碳和水,以及低濃度的其他氧化產物 和氰化氫。實驗證明:聚氨酯燃燒過程中產生的有毒氣體并不比我們常見的含N元素的物質多,如羊毛、晴綸,合成木材等。其中這方面的實驗室測試最常用的是德 國標準DIN 53436。該標準可用來進行在相應于各種火場條件的不同溫度和不同風量下的產品特性的比較。用聚氨酯硬泡和軟泡材料制成的相同體積的樣條在此條件下生成 的分解產物與木材燃燒時產生的危害物質強度相當,而比規定的燃燒條件下毛氈和皮革產生的危害物強度低(見附表)。
按DIN 53436標準測定的聚氨酯軟泡和半硬泡的分解產物的毒理學結果(根據Kimmerle和Prager的方法)
* 所有存活的動物個體都出現癥狀
按DIN 53436標準測定的聚氨酯硬泡分解產物與松木和羊毛分解產物比較的毒理學結果(根據Kimmerle和Prager的方法)
* 所有存活的動物個體都出現癥狀
按DIN 53436標準測定的聚氨酯半硬泡的分解產物與皮革和毛氈分解產物比較的毒理學結果;樣條體積相等(根據Hoffman和Sand的方法)
將測試結果與真實燃燒所得到的數據進行比較,可以提供關于真實危險性的更多信息。
由國外對火災死亡事故案例的統計分析,一氧化碳中毒致死比例超過90%。同樣根據波士頓消防隊關于開放式火場的大氣氛圍中有害物質的經驗,沒有觀察到燃燒 氣體中氫氰酸和氮氧化物達到可能導致嚴重中毒的數量。從上面談到的實驗數據來看,這一觀察結果是可以理解的,也可以用氰化氫的氧化以及環境空氣的稀釋效果 來解釋它。這份報告也支持了一些獨立進行的大型燃燒實驗的結論,這些實驗都未發現聚氨酯泡沫燃燒會產生與產品相關的特殊危險性。
下圖是日本的研究數據:
喪失行為能力時間和氰化氫氣體濃度的關系
? 木質地板材料未達到6.8分
? 羊毛系列材料,木質地板材料產生的氰化氫氣體有濃度高的趨勢,但是與喪失行為能力時間的關系較小
? 異氰脲酸酯泡沫產生的氰化氫氣體濃度低,喪失行為能力時間比較長
5、 上海11.15火災大樓節能改造使用了聚氨酯嗎?
是的,失事大樓的建筑外墻保溫采用的是硬泡聚氨酯噴涂薄抹灰結合EPS板薄抹灰保溫系統,硬泡聚氨酯噴涂薄抹灰系統主要用于大樓主體,EPS板薄抹灰系統用于建筑陽角和窗口部位。
硬泡聚氨酯噴涂對既有建筑進行節能改造施工的技術工程步驟主要是,基層墻體處理 硬泡聚氨酯噴涂 砂漿找平 抗裂砂漿粘貼網格布 外墻外飾面施工。從相關新聞報道得知,大樓硬泡聚氨酯噴涂保溫工程目前施工到12層左右,而其中10層以下的硬泡聚氨酯噴涂層外已經進行了砂漿找平處理。
6、 用于建筑外保溫的硬泡聚氨酯,其燃燒性能有要求嗎?
有的,硬泡聚氨酯是新一代的建筑節能保溫材料,導熱系數是目前建筑保溫材料中最低的,是實現我國建筑節能目標的理想保溫材料。按照我國建筑外墻保溫的相關標準要求,用于建筑節能工程的保溫材料的燃燒性能要求是不低于B2級(GB8624-1997)。
7、 本次火災中,聚氨酯泡沫材料的表現如何?
首先,符合標準要求的B2級聚氨酯泡沫本身是不會被電焊火花引燃的。根據上海市消防局局長的介紹,火災是違規焊接引燃了建筑外的可燃易燃尼龍網,又引燃了 腳手架上的可燃的竹片踏腳板,同時事故現場風力較大,導致火勢順著尼龍網和腳踏板快速蔓延,最終引燃了泡沫材料和建筑物室內的家具和裝修物資等,特別是室 內的電線、煤氣管道等在大火下造成了火焰在室內的傳播,最終導致了嚴重的損失。
按照上海市消防局初步調查的結果,火災是發生在10層左右的,從火災被撲滅后的照片看,失火大樓10層以下的聚氨酯硬泡已經進行了砂漿找平覆蓋,聚氨酯硬 泡基本完好,并沒有參與燃燒。因此在10樓以下部位,聚氨酯硬泡在火災中并沒有助長火勢蔓延。而12層以上的部位,并沒有聚氨酯泡沫存在,因此也不存在聚 氨酯硬泡導致火勢蔓延的問題。
如下圖所示:
至于此次火災中的聚氨酯硬泡燃燒性能到底是否達到了國家要求的B2級,這還需要事故調查部門的檢測和論證。
8、 是否該禁止在外墻和室內裝飾中禁止使用聚氨酯泡沫?
顯而易見是不應該禁止的。不能也不應該因為在火災中,部分企業違反國家規定,偷工減料,使用了達不到國家標準要求的不合格產品而去否定一種材料。另外單純 的去禁止一種材料也是不現實的,深圳舞王的火災影響巨大,地方政府在局部地區在非常時期采取一些過激的措施,在溝通交流的基礎上,我們行業也表示了充分的 理解。同時實踐證明,目前在深圳的公共聚集場所,仍然在使用著聚氨酯泡沫。如果真的如所傳,聚氨酯泡沫都具有極高的火災危險性和燃燒煙氣毒性,那么汽車, 火車,輪船,飛機這些密閉的空間內的座椅,扶手,儀表板,方向盤,車體的保溫隔音材料最應該禁止使用,同樣電影院,會議室、賓館酒店中的座椅、沙發,床墊 也都要禁止使用聚氨酯泡沫,而這是不可能的,因為上述這些領域100%都是用的聚氨酯泡沫材料。
如果我們真的為此去取締一種在國外大量使用的新興高分子新材料,在國際上也必然會引起巨大的爭議和關注。聚氨酯是一種性能優異的保溫節能材料,在國際上聚 氨酯在建筑節能保溫領域有大量成功且普遍的使用實例。在亞洲的日本,噴涂聚氨酯用于墻體的保溫材料已占到有機保溫材料市場份額的50%以上,在北美尤其加 拿大等地區,聚氨酯用于建筑保溫的市場份額每年都以5%以上的速度遞增,并且很多是用于木質結構建筑的墻體內保溫。在歐洲,3升房,0升房都是采用的聚氨 酯保溫系統,德國從60年代就開始施行外墻外保溫,目前采用的有機保溫材料是B1級的EPS,B2級的聚氨酯,其中B2級的聚氨酯系統由于不具有火災蔓延 風險,可以不用無機材料做防火隔離帶。根據國內火災事故案例的統計分析,目前尚未有一起外墻外保溫薄抹灰體系施工完成后的建筑物,發生了重大火災事故。基 本上所有的火災事故都發生在施工過程中,由于施工管理混亂、違規作業造成。
9、 如何避免類似的事故再次發生。
我國對室內裝修和建筑防火已經有明確的標準規范要求。首先必須要保證材料滿足相關標準規范要求,在此基礎上要加強施工階段和日常使用過程中的消防安全管理,加強安全施工技能培訓,杜絕違章違法行為,同時加快出臺相關管理規范和制度,并嚴格落實執行。
中國聚氨酯工業協會(以下稱CPUIA)
CPUIA總部設在北京,倡導聚氨酯產品的安全使用及其應用,代表聚氨酯會員公司對有關聚氨酯行業事件的關注。CPUIA會員公司高度重視健康和安全的重要性,重視工藝及產品安全以及保護環境。
聚氨酯是60年代從德國發展起來的新興高分子新材料,被譽為“第五大塑料”(繼聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯之后)。其具有橡膠、塑料的雙重優點, 尤其是在隔熱、隔音、耐磨、耐油、彈性、撓曲性等方面有其它合成材料無法比擬的優點,廣泛應用于化工、輕工、紡織、建筑、家電、交通運輸、航天等領域。
| 聚氨酯制品 | 主要用途 | |
|---|---|---|
|
泡 沫 材 料 |
硬 泡 | 主要應用于電器(冰箱、冰柜、電熱水器、太陽能熱水器)、建筑(建筑墻體保溫,屋面防水保溫,建筑管道保溫、房屋裝修、夾層板材、冷庫等)、工業(工業管 路及輸送管道保溫、熱力管網保溫,設備保溫等)、運輸(冷藏車,冷藏冷凍集裝箱等)、仿木裝飾(家具、相框,花盆、園藝裝飾)、航空航天(燃料保溫)及其 它方面 |
|
軟 泡: 高回彈泡 半 硬 泡 自結皮泡 |
主要應用于運輸業(飛機、火車、汽車、摩托車儀表板、座墊、扶手,方向盤,頂棚和車廂隔音保溫材料)、家具行業(沙發、座椅、床墊等)和其它行業(包裝、服裝鞋帽襯墊等) | |
|
非 泡 沫 材 料 |
彈性體(cpu/tpu) | 主要應用于交通工業(汽車保險杠,汽車、火車減震等零部件)、建筑業(跑道、防水材料等)、油田(旋流除沙器部件、凡爾膠等)、礦山(選礦與選煤篩網、浮 選機部件、砂磨機零件、礦砂輸送管等)、冶金工業(冷軋廠、鋼管廠及彩涂不銹鋼板生產廠的一些零部件)、紡織工業(膠輥、膠帶等)、體育(輪滑,跑道 等),醫藥(人造血管,心臟瓣膜)等 |
| 合成革及人造革 | 主要應用于服裝、箱包、地板、汽車裝飾、鞋面等 | |
| 鞋底原液 | 主要用作鞋底 | |
| 氨綸(萊卡) | 主要應用于服裝、內衣、休閑運動服、襪子及醫用繃帶等領域 | |
| 膠粘劑 | 主要應用于建筑、制鞋、復合薄膜包裝和汽車等方面 | |
| 涂 料 | 主要應用于家具、木材、運輸、建筑、防腐等方面 | |
| 生態粘合劑 | 主要應用于農作物秸稈制備的零甲醛的家具、地板等方面 | |
不同的聚氨酯種類其燃燒性能是不同的,如最常見的聚氨酯泡沫,也分為軟、硬泡、半硬泡等,其燃燒性能是不同的;即使是同一類泡沫,根據配方不同,其燃燒性 能也是不同的,按照GB8624-1997可以達到B1難燃、B2可燃、B3易燃三種,并不是所傳聚氨酯泡沫都是易燃品。我們國內行業根據不同場所的標準 規范要求,完全可以生產B1難燃,B2可燃的聚氨酯泡沫。
3、 深圳舞王火災的聚氨酯材料是易燃的嗎?
是的,深圳舞王的火災頂棚材料是易燃的聚氨酯軟泡,即B3級,而按照國家標準規范GB 50222《建筑內部裝修設計防火規范》要求,用于公共產所頂棚裝飾材料燃燒性能必須達到難燃級,即B1級。也就是說用于深圳舞王頂棚的聚氨酯軟泡是不合 格產品,根本不符合國家標準規范要求,是不允許在頂棚使用的。如果其使用的是國家要求的BI級的難燃聚氨酯軟泡,就不會產生這么大的危害。
4、 聚氨酯的燃燒毒性很大嗎?
聚氨酯本身是無毒的,與食物接觸的冰箱冰柜的保溫材料都是聚氨酯泡沫,聚氨酯彈性體可以做人造血管和心臟瓣膜,大家所穿的帶有氨綸的衣服,其中的氨綸也是聚氨酯,其學名叫聚氨酯彈性纖維。
聚氨酯泡沫中含有的主要成分是碳、氫、氧和不到10%的氮。因此在其燃燒氣體中通常能找到的主要成分是二氧化碳、一氧化碳和水,以及低濃度的其他氧化產物 和氰化氫。實驗證明:聚氨酯燃燒過程中產生的有毒氣體并不比我們常見的含N元素的物質多,如羊毛、晴綸,合成木材等。其中這方面的實驗室測試最常用的是德 國標準DIN 53436。該標準可用來進行在相應于各種火場條件的不同溫度和不同風量下的產品特性的比較。用聚氨酯硬泡和軟泡材料制成的相同體積的樣條在此條件下生成 的分解產物與木材燃燒時產生的危害物質強度相當,而比規定的燃燒條件下毛氈和皮革產生的危害物強度低(見附表)。
按DIN 53436標準測定的聚氨酯軟泡和半硬泡的分解產物的毒理學結果(根據Kimmerle和Prager的方法)
|
材料 重量覆蓋率 |
空氣流量 (升/時) |
溫度 (℃) |
致死率 |
|
PUR 3 (聚氨酯半硬泡) 0.12克/厘米 |
100 |
400 500 |
2/20* 0/20* |
|
PUR 4 (聚氨酯軟泡) 0.12克/厘米 |
100 |
400 500 |
3/20* 20/20 |
|
PUR 5 (聚氨酯軟泡) 0.12克/厘米 |
100 |
400 500 |
0/20* 2/20* |
* 所有存活的動物個體都出現癥狀
按DIN 53436標準測定的聚氨酯硬泡分解產物與松木和羊毛分解產物比較的毒理學結果(根據Kimmerle和Prager的方法)
|
材料 重量覆蓋率 |
空氣流量 (升/時) |
溫度 (℃) |
致死率 |
|
松木 0.12克/厘米 |
100 |
400 500 |
12/14 10/20 |
|
PUR-rigid FR(聚氨酯硬泡) 0.12克/厘米 |
100 |
400 500 |
0/14 20/20 |
|
羊毛(聚氨酯軟泡) 0.12克/厘米 |
100 |
400 500 |
2/20* 20/20* |
* 所有存活的動物個體都出現癥狀
按DIN 53436標準測定的聚氨酯半硬泡的分解產物與皮革和毛氈分解產物比較的毒理學結果;樣條體積相等(根據Hoffman和Sand的方法)
| 材料 |
空氣流量 (升/時) |
溫度 (℃) |
致死率 |
|
PU-rigid (聚氨酯硬泡) |
100 100 100 100 |
300 400 500 600 |
0/12 0/12 12/12 12/12 |
| 皮革 |
100 100 100 100 |
300 400 500 600 |
0/12 12/12 12/12 12/12 |
| 毛氈 |
100 100 100 100 |
300 400 500 600 |
7/12 12/12 12/12 12/12 |
將測試結果與真實燃燒所得到的數據進行比較,可以提供關于真實危險性的更多信息。
由國外對火災死亡事故案例的統計分析,一氧化碳中毒致死比例超過90%。同樣根據波士頓消防隊關于開放式火場的大氣氛圍中有害物質的經驗,沒有觀察到燃燒 氣體中氫氰酸和氮氧化物達到可能導致嚴重中毒的數量。從上面談到的實驗數據來看,這一觀察結果是可以理解的,也可以用氰化氫的氧化以及環境空氣的稀釋效果 來解釋它。這份報告也支持了一些獨立進行的大型燃燒實驗的結論,這些實驗都未發現聚氨酯泡沫燃燒會產生與產品相關的特殊危險性。
下圖是日本的研究數據:
喪失行為能力時間和氰化氫氣體濃度的關系
? 木質地板材料未達到6.8分
? 羊毛系列材料,木質地板材料產生的氰化氫氣體有濃度高的趨勢,但是與喪失行為能力時間的關系較小
? 異氰脲酸酯泡沫產生的氰化氫氣體濃度低,喪失行為能力時間比較長
5、 上海11.15火災大樓節能改造使用了聚氨酯嗎?
是的,失事大樓的建筑外墻保溫采用的是硬泡聚氨酯噴涂薄抹灰結合EPS板薄抹灰保溫系統,硬泡聚氨酯噴涂薄抹灰系統主要用于大樓主體,EPS板薄抹灰系統用于建筑陽角和窗口部位。
硬泡聚氨酯噴涂對既有建筑進行節能改造施工的技術工程步驟主要是,基層墻體處理 硬泡聚氨酯噴涂 砂漿找平 抗裂砂漿粘貼網格布 外墻外飾面施工。從相關新聞報道得知,大樓硬泡聚氨酯噴涂保溫工程目前施工到12層左右,而其中10層以下的硬泡聚氨酯噴涂層外已經進行了砂漿找平處理。
6、 用于建筑外保溫的硬泡聚氨酯,其燃燒性能有要求嗎?
有的,硬泡聚氨酯是新一代的建筑節能保溫材料,導熱系數是目前建筑保溫材料中最低的,是實現我國建筑節能目標的理想保溫材料。按照我國建筑外墻保溫的相關標準要求,用于建筑節能工程的保溫材料的燃燒性能要求是不低于B2級(GB8624-1997)。
7、 本次火災中,聚氨酯泡沫材料的表現如何?
首先,符合標準要求的B2級聚氨酯泡沫本身是不會被電焊火花引燃的。根據上海市消防局局長的介紹,火災是違規焊接引燃了建筑外的可燃易燃尼龍網,又引燃了 腳手架上的可燃的竹片踏腳板,同時事故現場風力較大,導致火勢順著尼龍網和腳踏板快速蔓延,最終引燃了泡沫材料和建筑物室內的家具和裝修物資等,特別是室 內的電線、煤氣管道等在大火下造成了火焰在室內的傳播,最終導致了嚴重的損失。
按照上海市消防局初步調查的結果,火災是發生在10層左右的,從火災被撲滅后的照片看,失火大樓10層以下的聚氨酯硬泡已經進行了砂漿找平覆蓋,聚氨酯硬 泡基本完好,并沒有參與燃燒。因此在10樓以下部位,聚氨酯硬泡在火災中并沒有助長火勢蔓延。而12層以上的部位,并沒有聚氨酯泡沫存在,因此也不存在聚 氨酯硬泡導致火勢蔓延的問題。
如下圖所示:
至于此次火災中的聚氨酯硬泡燃燒性能到底是否達到了國家要求的B2級,這還需要事故調查部門的檢測和論證。
8、 是否該禁止在外墻和室內裝飾中禁止使用聚氨酯泡沫?
顯而易見是不應該禁止的。不能也不應該因為在火災中,部分企業違反國家規定,偷工減料,使用了達不到國家標準要求的不合格產品而去否定一種材料。另外單純 的去禁止一種材料也是不現實的,深圳舞王的火災影響巨大,地方政府在局部地區在非常時期采取一些過激的措施,在溝通交流的基礎上,我們行業也表示了充分的 理解。同時實踐證明,目前在深圳的公共聚集場所,仍然在使用著聚氨酯泡沫。如果真的如所傳,聚氨酯泡沫都具有極高的火災危險性和燃燒煙氣毒性,那么汽車, 火車,輪船,飛機這些密閉的空間內的座椅,扶手,儀表板,方向盤,車體的保溫隔音材料最應該禁止使用,同樣電影院,會議室、賓館酒店中的座椅、沙發,床墊 也都要禁止使用聚氨酯泡沫,而這是不可能的,因為上述這些領域100%都是用的聚氨酯泡沫材料。
如果我們真的為此去取締一種在國外大量使用的新興高分子新材料,在國際上也必然會引起巨大的爭議和關注。聚氨酯是一種性能優異的保溫節能材料,在國際上聚 氨酯在建筑節能保溫領域有大量成功且普遍的使用實例。在亞洲的日本,噴涂聚氨酯用于墻體的保溫材料已占到有機保溫材料市場份額的50%以上,在北美尤其加 拿大等地區,聚氨酯用于建筑保溫的市場份額每年都以5%以上的速度遞增,并且很多是用于木質結構建筑的墻體內保溫。在歐洲,3升房,0升房都是采用的聚氨 酯保溫系統,德國從60年代就開始施行外墻外保溫,目前采用的有機保溫材料是B1級的EPS,B2級的聚氨酯,其中B2級的聚氨酯系統由于不具有火災蔓延 風險,可以不用無機材料做防火隔離帶。根據國內火災事故案例的統計分析,目前尚未有一起外墻外保溫薄抹灰體系施工完成后的建筑物,發生了重大火災事故。基 本上所有的火災事故都發生在施工過程中,由于施工管理混亂、違規作業造成。
9、 如何避免類似的事故再次發生。
我國對室內裝修和建筑防火已經有明確的標準規范要求。首先必須要保證材料滿足相關標準規范要求,在此基礎上要加強施工階段和日常使用過程中的消防安全管理,加強安全施工技能培訓,杜絕違章違法行為,同時加快出臺相關管理規范和制度,并嚴格落實執行。
中國聚氨酯工業協會(以下稱CPUIA)
CPUIA總部設在北京,倡導聚氨酯產品的安全使用及其應用,代表聚氨酯會員公司對有關聚氨酯行業事件的關注。CPUIA會員公司高度重視健康和安全的重要性,重視工藝及產品安全以及保護環境。
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