【中國涂料采購網(wǎng)】聚氨酯是當代最佳節(jié)能保溫材料，但它又是易燃的高分子材料，破解聚氨酯易燃問題，是世界各國科技工作者的重大課題，也是能否大規(guī)模推廣應(yīng)用的關(guān)鍵?，F(xiàn)今市場出現(xiàn)不少號稱難燃B1級復(fù)合聚氨酯材料沒有真正達到國家強制執(zhí)行的標準，北京市建委對不合格聚氨酯材料予以清退，向聚氨酯行業(yè)敲響警鐘。2014年5月24日，國家主席習(xí)近平在上?？疾熘赋?，當今世界，科技創(chuàng)新已經(jīng)成為提高綜合國力的關(guān)鍵支撐，誰牽住了科技創(chuàng)新這個牛鼻子，誰走好了科技創(chuàng)新這步先手棋，誰就能占領(lǐng)先機、贏得優(yōu)勢。力爭在基礎(chǔ)科技領(lǐng)域有大的創(chuàng)新，在關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域取得大的突破。
楊宗焜專家團隊愿與行業(yè)同仁一起積極響應(yīng)習(xí)主席號召，愿為我國企業(yè)放開手腳共同推進聚氨酯新材料開發(fā)的奮進中，做好服務(wù)和咨詢工作。
北京市住建委在2013年北京市完成了1000萬平方米的老舊小區(qū)改造，其中硬泡聚氨酯復(fù)合板的比重占到了76%。今年7月1日起，北京建筑外墻外保溫聚氨酯行業(yè)開始正式嚴格執(zhí)行最新技術(shù)規(guī)程——《硬泡聚氨酯復(fù)合板現(xiàn)抹輕質(zhì)砂漿外墻外保溫工程施工技術(shù)規(guī)程》(DB11/T1080-2014)(以下簡稱《技術(shù)規(guī)程》)，對保溫板芯燃燒性能的技術(shù)要求升級，聚氨酯復(fù)合板板芯燃燒性能需達到B1級，與以往B2級要求提高了一個等級。然而，進入市場的聚氨酯保溫材料普遍只能達到可燃B2級和易燃級B3級。不少企業(yè)為了能進入市場，不惜弄虛作假，在易燃聚氨酯兩面涂上無機砂槳，這種復(fù)合材料雖也能取得B1級檢測報告，但它沒有改變板芯易燃或可燃的根本問題，不符合新國標和國家建筑設(shè)計防火規(guī)范要求的板芯燃燒性能達到難燃B1級標準，也不符合北京市的《技術(shù)規(guī)程》。另方面讓企業(yè)更擔心的是惡性價格競爭，北京市海淀區(qū)招投標B1級聚氨酯每立方米已低至1400元，而市面上卻出現(xiàn)以偷工減方式壓價的1100元～1200元/立方米的價格惡性競爭，致使守法的企業(yè)無法生存。
以上矛盾暴露出聚氨酯行業(yè)兩個瓶頸問題，一是科技創(chuàng)新動力不足;二是淘汰落后產(chǎn)能決心不大，無法對付惡性價格戰(zhàn)。
北京市住建委發(fā)布的《技術(shù)規(guī)程》是有法可依。2011年12月30日國務(wù)院46號文的《國務(wù)院關(guān)于加強和改進消防工作的意見》明確“新建、改建、擴建工程的外保溫材料一律不得使用易燃材料，可燃材料必須嚴格限制使用”。修訂的保溫材料燃燒性能新國標GB8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》、《建筑設(shè)計新防火規(guī)范》和新版《綠色建筑評價標準》已經(jīng)公布，都非常重視保溫材料的高效節(jié)能和防火安全。以新國標GB8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》中的難燃B1級標準為例，第4章《燃燒性能等級》、第5章《燃燒性能等級判據(jù)》、第6.1章《燃燒性能等級標識》為強制執(zhí)行標準，強調(diào)“墻面保溫材料泡沫塑料”的燃燒性能和等級標識要嚴格執(zhí)行“燃燒性能等級和分級判據(jù)”，同時還要滿足B1級氧指數(shù)值OI≥30%。里面強調(diào)的“墻面保溫材料泡沫塑料”是指保溫材料的芯材，即《技術(shù)規(guī)程》所指芯板要達到難燃B1級。
現(xiàn)今，所有的有機保溫材料，不管是聚氨酯(PU)還是聚苯板(EPS、XPS)，都必須以新國標注明的“墻面保溫材料泡沫塑料”的B1級燃燒性能和等級標識來嚴格執(zhí)行，即芯板要達到新國標。聚苯板系統(tǒng)的芯材均已達到新國標，而較之聚苯板更為優(yōu)良的聚氨酯材料卻落伍了，還只能在B2級易燃和可燃材料中徘徊。
被公安部廢止的“有機材料與無機材料復(fù)合材料”又死灰復(fù)燃
我國建筑材料及制品燃燒性能分級的標準，從1997年到2012年，前后共有3個版本，對材料防火性能要求一次比一次嚴格。如在GB8624-1997版本，“有機材料與無機材料復(fù)合材料”列為合格材料。但進入21世紀后，我國發(fā)生許多建筑火災(zāi)，經(jīng)驗證，發(fā)現(xiàn)這種復(fù)合材料是有嚴重火災(zāi)隱患的材料，盡管它也能取得GB8624-1997版本的難燃B1級甚至達到不燃A2級的檢測報告，公安部消防局仍然決定要淘汰這種復(fù)合材料，明確“以前按1997版本取得的報告，一律由報告發(fā)布單位以公告的方式收回”，此后公安部消防局執(zhí)行的是保溫材料的芯材(即芯板)必須達到難燃B1級的檢測報告為準，北京市建委的《技術(shù)規(guī)程》是堅決執(zhí)行了公安部消防局的這項規(guī)定。
我國目前正在大力推進綠色建筑，墻體保溫是建筑節(jié)能工作重點，綠色建筑要向工業(yè)化和住宅產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，需要以“節(jié)能、環(huán)保、低碳”為消費理念的多功能復(fù)合保溫材料，便于產(chǎn)品工廠化、產(chǎn)業(yè)化，以有效提高產(chǎn)品的保溫效率、防火安全和擴大產(chǎn)品的應(yīng)用面。
但是，目前市場卻又冒出早被公安部廢除的“有機材料與無機材料復(fù)合材料”，由于都統(tǒng)稱“復(fù)合保溫材料”，弄得許多人真假難辨，上當受騙不在少數(shù)。
對此，建議大家要學(xué)會如何辨析檢測報告。凡是宣稱是達到新國標難燃B1級材料，一定要企業(yè)出示公安部消防局《國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心》的檢測報告。有了檢測報告，還要查看檢驗報告的首頁名稱是否是難燃B1級聚氨酯保溫材料，在識別真?zhèn)蔚年P(guān)鍵地方，是要驗證備注欄內(nèi)的說明，如果備注欄內(nèi)注明的是保溫材料兩面復(fù)合無機砂槳、硅酸鈣板為背板，里面就有貓膩，可能里面芯材的易燃或可燃級別被隱匿不宣了，這仍是有災(zāi)隱患的材料。我們主張企業(yè)要以保溫材料的芯材去檢測，讓大家一目了然。當然復(fù)合板和芯材都同時被檢測達到難燃B1級，這將是更受歡迎的材料了。北京市建委在《技術(shù)規(guī)程》中非常明確提出一定要檢驗聚氨酯復(fù)合板板芯燃燒性能是否達到B1級，凡不符合新國標要求的材料，堅決清除出市場，這是對國家、對人民對國家高度負責的表現(xiàn)。前時期，公安部消防局在全國范圍對已應(yīng)用于建筑物的彩鋼板進行執(zhí)法大檢查，凡保溫芯材仍是易燃或可燃的彩鋼板全部撤除，再次得到了全國人民的贊揚。
科技創(chuàng)新是研發(fā)聚氨酯新保溫材料的唯一出路
現(xiàn)今不少科研單位和企業(yè)已轉(zhuǎn)向聚氨酯芯材泡沫的難燃B1級研發(fā)，楊宗焜專家團隊亦已邁出研發(fā)的可喜一步。團隊在不斷總結(jié)近年來，特別是對北京央視新址附屬文化中心、上海膠州教師公寓、沈陽皇朝萬鑫大廈等特大建筑火災(zāi)成因的研從材料科學(xué)出發(fā)，提出從源頭治理火災(zāi)的碳化層理論、火災(zāi)性能理論和無機有機雜化反應(yīng)理論，研制出新穎的聚氨酯保溫材料。
碳化層理論是根據(jù)熱固性聚氨酯的碳化原理，在原易燃基甲酸酯分子結(jié)構(gòu)中引入難燃、耐溫、低發(fā)煙、低毒性的環(huán)狀結(jié)構(gòu)化合物，形成了無鹵化結(jié)碳膨脹型難燃技術(shù)路線及工藝路線，使原本易燃的聚氨酯泡沫改變?yōu)檠踔笖?shù)高、火焰?zhèn)鞑バ?、煙霧小、毒性小、耐燃性好、耐火焰貫穿強的難燃材料。
火災(zāi)性能理論是針對一些企業(yè)不明火災(zāi)緣由而病急亂投醫(yī)，提出科學(xué)治理的火災(zāi)性能理論。不少研發(fā)單位和企業(yè)抱怨他們已有合格檢測報告，不明白為何還會失火?團隊通過大量調(diào)研，揭示中小型測試的條件，無法獲得接近真實火災(zāi)數(shù)據(jù)，只有在接近真實火災(zāi)場景中測得的“火災(zāi)性能”數(shù)據(jù)，才能確認是否有真實燃燒性能數(shù)據(jù)，該理論是為構(gòu)建建筑防火，尤其遏制建筑轟燃有重要的理論指導(dǎo)意義。
無機有機雜化反應(yīng)理論是指導(dǎo)研發(fā)聚氨酯材料更高層次防火功能的科技創(chuàng)新。無機保溫材料在火災(zāi)的初始階段是可以起到阻遏火災(zāi)的作用，但在火的高溫攻擊下，原不燃的無機材料也會熔化，如鋼結(jié)構(gòu)在600℃以上變成“軟面條”，混凝土在300℃以上就爆裂，玻璃棉超過350℃就脆化，巖棉超過600℃以上就會粉化，所以同樣是“火災(zāi)性能”是很差的保溫材料。央視火災(zāi)和江蘇“8•2”昆山特重大爆炸事故均因無機鎂鋁合金被高溫點燃引起轟燃。
“無機改性高分子材料”則走出一條新的創(chuàng)新之路。楊宗焜專家團隊根據(jù)國務(wù)院《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》要開發(fā)“無機改性高分子材料”，以成熟的難燃B1級聚氨酯材料技術(shù)為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮熱固性聚氨酯的碳化特點，用無機納米顆粒或無機顆粒與有機聚氨酯“雜化鍵”反應(yīng)，生成新型的FRP-1、FRP-2、FRP-3三種型號無機改性聚氨酯高分子新材料，使之具有可防止材料轟燃的“火災(zāi)性能”。
現(xiàn)今團隊已成功開發(fā)了低碳、低煙、低毒難燃聚氨酯新材料，攻克了易燃有機保溫材料聚氨酯耐火等級低、煙霧大、毒性高的世界性三大難題，在國外經(jīng)過國際權(quán)威機構(gòu)SGS檢測，達到美國ASTME-84一級標準，獲得美國權(quán)威機構(gòu)的等級標識授權(quán)使用證書。朗騰公司已將成果產(chǎn)品遠銷俄羅斯、歐洲、印度、阿拉伯、新加坡、香港等國家和地區(qū)。
無機改性聚氨酯高分子新材料具有更強的性價比優(yōu)勢
聚氨酯泡沫是高效的隔熱保溫材料，材料表面會隨著晝夜和四季溫差強度改變會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的熱應(yīng)力，墻體表面材料隨熱應(yīng)力波動出現(xiàn)熱裂紋的開裂，這亦是迄今聚氨酯保溫材料難以治愈的通病。
現(xiàn)今研制的無機改性聚氨酯高分子新材料，通過納米絕熱材料的“雜化鍵”反應(yīng)，其在太陽能輻射熱量傳遞相互交換的過程中，使界面氣體分子碰撞的自由程度大于孔隙的尺寸，大大降低熱的傳遞，使熱量從高溫物體傳至低溫物體，從而實現(xiàn)反射隔熱和抗輻射隔熱。通這種對熱應(yīng)力的控制，不僅使聚氨酯具有保溫隔熱功能，還具有反射隔熱和抗輻射隔熱功能，它的高絕熱性促使蓄熱系數(shù)低大大降低，最大限度地減緩熱應(yīng)力的壓縮和拉伸反應(yīng)，它已完全顛覆聚氨酯原來只有單一保溫隔熱的功能，現(xiàn)今的無機改性聚氨酯高分子新材料已兼?zhèn)浔馗魺帷⒎瓷涓魺岷涂馆椛涓魺岬娜毓δ艿膬?yōu)勢，大大提升了聚氨酯泡沫材料的保溫性、防火性、實用性。
根據(jù)上述3個原理研制的聚氨酯新材料相繼獲得了10多份公安部消防局國家防火建筑材料質(zhì)量檢驗中心的GB8624-2006版本難燃C級和GB8624-2012版本的難燃B1級檢測報告，如2012年10月29日的GB8624-20006版本檢測的燃燒性能燃燒剩余長度難燃C級標準要求是≥150mm，檢驗結(jié)果是94，總熱釋放量標準要求是≥15mm，檢驗結(jié)果是2.1，達到國家標準。氧指數(shù)按GB8624-1997版標準，檢測的氧指數(shù)是≥32，最高達36;煙密度SDR達到≤25，最低可達15，現(xiàn)按GB8624-2012版本，氧指數(shù)均達到32以上。這些數(shù)據(jù)國內(nèi)很多企業(yè)難以達到。
現(xiàn)今阻遏聚氨酯行業(yè)發(fā)展的是材料開發(fā)成本過高問題。同樣難燃B1級保溫材料，聚苯板(EPS、XPS)相對聚氨酯(PU)低得多。在整個中國外墻保溫市聚氨酯保溫材料僅占10%左右，企業(yè)也只有數(shù)千家，年產(chǎn)值過億也只有十來家，無論從企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)值和市場占有率無法與聚苯系統(tǒng)保溫材料匹敵，聚氨酯保溫材料成本不具優(yōu)勢。
據(jù)中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會介紹，我國聚氨酯行業(yè)內(nèi)技術(shù)較成熟的大企業(yè)一般會將成本控制在每立方米1600元，小企業(yè)則一般在每立方米1800元，而XPS每立方米650元，EPS每立方米350元，兩者每平方米差價可高達73元。現(xiàn)在的問題是國內(nèi)還有些企業(yè)為了生存，不顧血本，通過降低標準，惡性降價競爭，以1100元～1200元/立方米的價格謀取市場份額，這種惡心競爭，嚴重打擊了正規(guī)企業(yè)的生存。行業(yè)協(xié)會為此已發(fā)出自律創(chuàng)議書，要求規(guī)范全國聚氨酯產(chǎn)品生產(chǎn)秩序。
聚氨酯是迄今世界最佳的優(yōu)質(zhì)保溫材料，但我國聚氨酯保溫材料在國內(nèi)市場只有10%,相比美國是57%，日本是32%，我國太落后了。我們認為，我國完全有條件實現(xiàn)聚氨酯在我國外墻保溫市場占有率上升到40%甚至50%的水平，我國聚氨酯保溫材料市場占有率上升的關(guān)鍵是科技創(chuàng)新。
現(xiàn)在，我們按國務(wù)院《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》要求研發(fā)“無機改性聚氨酯高分子新材料”的成本價格，通過原材料的挖潛和配方等工藝創(chuàng)新，在不降低原材料的物理、化學(xué)和功能的前提下，較大幅度降低成本價，可縮短與聚苯系統(tǒng)(EXS、XPS)成本價的差距。有意向要與本團隊合作，以期取得產(chǎn)品升級換代服務(wù)的企業(yè)，可向本團隊索取內(nèi)部資料“聚氨酯芯材新國標難燃B1級成本價”。
在行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)下，本團隊愿為企業(yè)產(chǎn)品升級換代服務(wù)
楊宗焜專家團隊的科技成果的開發(fā)，最近已得到中國國際科技促進會的科學(xué)院院士和住建部節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟們的積極支持，成果已在國內(nèi)眾多雜志和媒體發(fā)表，最近團隊成果已選錄在中科院的《科技創(chuàng)新引領(lǐng)跨越發(fā)展》大型文獻特輯中，現(xiàn)今團隊研制的無機改性聚氨酯高分子新材料又將入選即將編輯出版的《協(xié)同創(chuàng)新驅(qū)動產(chǎn)業(yè)發(fā)展》大型文獻中，團隊將根據(jù)中國聚氨酯行業(yè)協(xié)會和上海聚氨酯行業(yè)協(xié)會的要求，愿為開創(chuàng)中國聚氨酯保溫材料事業(yè)的新局面，為企業(yè)產(chǎn)品升級換代服務(wù)。
楊宗焜聚氨酯高科技新材料研發(fā)專家團隊簡介
楊宗焜聚氨酯高科技新材料研發(fā)專家團隊(簡稱“楊宗焜專家團隊”)是民間高科技研發(fā)組織。團隊以原中國聚氨酯研究所所長楊宗焜教授為領(lǐng)銜，科研中堅專家楊玉楠工程師為代表，高級政工師華校生為宣傳策劃、在保護尊重知識產(chǎn)權(quán)、信守不擴散專家核心技術(shù)密機為前提，以團隊為陣地，集聚國內(nèi)志同道合的退休和分散各地的材料高科技專家精英，打破行業(yè)壁壘和部門分割，以跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的人才優(yōu)勢、攻關(guān)優(yōu)勢、集聚優(yōu)勢，以當代最佳節(jié)能保溫材料聚氨酯難燃為科技攻關(guān)制高點，成功研發(fā)了系列的難燃聚氨酯新材料。領(lǐng)軍專家楊宗焜教授以其積累的30余年的科技攻關(guān)資歷，將團隊打造成為國內(nèi)著名的聚氨酯高科技新材料研發(fā)團隊，相繼提出了碳化層理論、火災(zāi)性能理論、無機有機雜化反應(yīng)理論。2000年10月，以楊宗焜教授為主研發(fā)的《B1級難燃硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料板》，經(jīng)上海科學(xué)技術(shù)情報所檢索結(jié)論：該產(chǎn)品屬國內(nèi)領(lǐng)先水平，氧指數(shù)指標達到國際先進水平，并被上海市促進高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項目認定辦公室認定為上海市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項目。團隊的沈克敏是材料合成專家，其在楊宗焜教授的技術(shù)路線指導(dǎo)下，其成果產(chǎn)品經(jīng)朗騰公司生產(chǎn)，已遠銷英國、俄羅斯、中東、印度、新加坡、香港等國家和地區(qū)。最近團隊又按國務(wù)院“十二五”新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出要研發(fā)“無機改性高分子材料”，研制了“無機納米改性聚氨酯高分子難燃新材料”。
團隊以借助企業(yè)的實驗室和為企業(yè)咨詢服務(wù)的顧問費及退休金維系研發(fā)工作。團隊研發(fā)新材料終極目的是堅守“愛國、敬業(yè)、誠信、友善”的核心價值觀，以最近科研成果為國內(nèi)眾多企業(yè)產(chǎn)品升級換代服務(wù)，與國內(nèi)企業(yè)共同推進我國節(jié)能建筑防火新材料的開發(fā)和應(yīng)用。
科技是第一生產(chǎn)力，科技創(chuàng)新是釋放市場配置資源的決定性力量。前任中共中央總書記胡錦濤說過：“在關(guān)系國民經(jīng)濟命脈和國家安全的關(guān)鍵領(lǐng)域，真正的核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)是買不來的，必須依靠自主創(chuàng)新。”團隊高度重視聚氨酯材料燃燒性能的防火安全的科技創(chuàng)新，當團隊的聚氨酯材料研發(fā)取得突破性的成果時，國外企業(yè)集團曾上門要團隊出賣核心專利技術(shù)，團隊不同意，反對向國外出賣我們的核心關(guān)鍵技術(shù)，反對我們中國的成果只有通過國外企業(yè)集團的“出口轉(zhuǎn)內(nèi)銷”才能實現(xiàn)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化。
團隊的科研成果至今在國內(nèi)還未能實現(xiàn)完全意義上的產(chǎn)業(yè)化，原因復(fù)雜。黨的總書記習(xí)近平給我們找到原因。習(xí)近平在黨的十八屆三中全會報告中指出：“主要是市場秩序不規(guī)范，以不正當手段謀取經(jīng)濟利益的現(xiàn)象廣泛存在”，“市場規(guī)則不統(tǒng)一，部門保護主義和地方保護主義大量存在，市場競爭不充分，阻礙優(yōu)勝劣汰和結(jié)構(gòu)調(diào)整，等等。這些問題不解決好，完善的社會主義市場經(jīng)濟體制是難以形成的。”現(xiàn)今國內(nèi)還沒有符合新國標的難燃B1級聚氨酯材料，市場沒有優(yōu)質(zhì)聚氨酯保溫材料資源可起決定性的基礎(chǔ)作用。以“劣幣驅(qū)逐良幣”獲取暴利，違法成本極低的假冒達標產(chǎn)品滿天飛，國家嚴禁的易燃材料、嚴格控制的可燃材料到處在泛濫，優(yōu)勝劣汰和結(jié)構(gòu)調(diào)整在行業(yè)無法推行，企業(yè)不愿科技創(chuàng)新投入，對新成果不感興趣，即使在團隊幫助下有了新標準的檢測報告也是束之高閣。
團隊沒有因聚氨酯材料市場的亂象而失去研發(fā)新材料的信心，依然是壯志未酬志未窮，老驥伏櫪仍揮鞭。2009年2月9日中央電視臺(CCTV)北配樓大火，舉國震驚，由團隊發(fā)起和擬稿，與中國門窗幕墻專家學(xué)者設(shè)計師協(xié)會共同發(fā)動包括中國科學(xué)院院士在內(nèi)的五十余專家聯(lián)名致函國務(wù)院溫家寶總理，要求國家加強新材料研發(fā)，從材料源頭上遏制中國建筑火災(zāi)隱患的嚴重問題。2010年11月15日上海靜安膠州教師公寓特大火災(zāi)，楊宗焜教授親臨現(xiàn)場剖析火災(zāi)原因，通過新聞媒體公開鞭撻這是假冒難燃保溫材料釀成的人間悲劇。2011年2月3日沈陽皇朝萬鑫酒店大樓重大火災(zāi)后，團隊在全國眾多高峰論壇、雜志、報刊和媒體發(fā)表演講和數(shù)十篇論文，堅持要從材料的源頭加強防火研究，行業(yè)要堅持科技創(chuàng)新驅(qū)動同，反對保護落后產(chǎn)業(yè)，堅持要優(yōu)勝劣汰和結(jié)構(gòu)調(diào)整，才有開創(chuàng)行業(yè)新局面的希望。在這同時，沒有中止團隊科技研發(fā)的勢頭，至今又取得了研發(fā)無機納米改性聚氨酯高分子材料的新成果。