低密A级防火保温材料的研发文献综述

1. 文献综述（或调研报告）：

保温材料

常见的隔热保温材料按照材料类型分为以下三种，分别为有机隔热保温材料、无机隔热保温材料、复合隔热保温材料。

有机隔热保温材料

有机隔热保温材料之中，市场上最常见的为聚苯乙烯泡沫(EPS)、硬质聚氨酯泡沫(PUF)和酚醛泡沫(PF)这三种。

上世纪九十年代中期^[1]，外墙隔热保温技术方兴未艾，EPS板相对于之前的沥青、膨胀珍珠岩有巨大的优势。在密度上，该板材的密度不大于40 kg/m³，而保温性能上，其导热系数仅为0.04-0.05 W/（m·k）。EPS板的抗压强度较低，仅为70 KPa左右，但是其不易脆断，施工便捷。在九十年代末期，基于EPS的保温材料被广泛使用。然而，除了上述优点，它在防火性能上留有重大的安全隐患。其属于B2级可燃材料，火焰蔓延率高^[2]，PCS值相较于A2级标准超出了10倍以上，有非常大的潜在火灾危险性。

硬质聚氨酯泡沫是一种拥有极小的导热系数的材料，其导热系数不大于0.02 W/（m·k），它的这种优势其他材料无可比拟。^[3]作为一种有机材料，它的密度也仅为40 kg/m³左右。其抗压强度不小于150 KPa，同样可以满足施工的基本要求。但是，它与EPS在防火性能上相似，同样属于B2级可燃材料，而且燃烧产烟有剧毒，无法通过ZA1级和ZA3级的毒性检测^[2]。防火性能上的严重缺陷限制了其使用性与适用性。

酚醛泡沫保温材料的密度非常小，仅为40 kg/m³左右，导热系数极低，约为0.025 W/（m·k）^[4]，与硬质聚氨酯泡沫的导热系数非常接近。在耐火等级上，通过合理的发泡工艺控制，它可以达到A2级，非常安全。^[5]但是，它的力学性能极差，板材抗压强度仅为5 KPa甚至更低。本身作为脆性材料，酚醛泡沫板还有易粉化的特点，非常不适用于外墙保温的施工。同时酚醛泡沫板也具有低毒性，更不宜用于建筑保温当中。

综上，我们可以发现如下表1.2所示，三种有机隔热保温材料各自有优点和缺点，并不是最理想的隔热保温材料。

表1.1 有机隔热保温材料性能表