我國是目前世界上每年新建建筑量最大的國家，平均每年要建20 億平方米左右新建筑，相當于全世界每年新建建筑的40%。為履行我國在哥本哈根國際氣候大會上到2020年，單位國內生產總值二氧化碳排放比2005 年下降40％至45％的國際承諾，我國所有的新建筑都必須嚴格按照節能50%或65%標準進行設計建造。然而中國建筑節能結構是“高投入、高消耗、高污染”，現在必須向“低投入、低消耗、低污染”的低碳經濟方向轉型。可是，我國建筑節能的一個瓶頸是建筑節能板材不能防火，并釀成我國頻發建筑火災的嚴重后果。現在我們已成功研發了既節能保溫又防火安全的低碳、低煙、低毒的B1 級硬質難燃(PlR)聚氨酯泡沫，并已產業化，這對我國建筑節能走向低碳經濟發展道路有積極的意義。
    一、 該項目成果簡介
    本項目攻克了“專門用于建筑上用的耐溫、難燃、低發煙、低毒性的特種B1 等級PIR聚氨酯難燃硬泡”，用于建筑外墻外保溫特殊需求幕墻建筑、高層建筑和公共建筑。其性能經國家檢測機關測試，已達到并超過了1997 年我國頒布的GB8624－1997國家標準中三項考察指標：氧指數、煙密度、火焰傳播速度。經上海一級情報所檢索的結論：該產品屬國內領先水平，氧指數指標達國際先進水平，其創新點是：在國內首先采用了低鹵化、結碳膨脹型阻燃技術路線，用化學結構改性辦法，制備難燃低煙低毒型B1等級PIR聚氨酯硬泡。由于在易燃的氨基甲酸脂鍵中，引入難燃、耐溫、低發煙、低毒性的環狀結構化合物（異氰脲酸酯環、啞唑烷酮、芳香族雜環、碳化亞二按鍵）。該成果一方面大大提高了泡沫阻燃性、耐溫性，同時大大降低了泡沫釋放煙霧毒性的難題。這是目前國際、國內阻燃性最好、安全性最強的泡沫品種之一。從目前使用效果看，該產品性能已超過了國內同類產品，同時也超過了國內同類跨國公司產品（美國陶氏化學、日本NPU、德國BASF等）。
    二、 成果檢測
    近期對我們的科研成果請多家企業以各公司名義到上海、廣東、四川、江蘇等省市檢測機構檢測，成果如下：
    2008年7月10日，上海建材及構件質量監督檢驗站檢測聚氨酯氧指數為32.7%；2009年6月30 日，廣州市建筑材料工業研究所有限公司檢測聚氨酯氧指數為32.5%；2009 年7 月14 日，國家防火建筑材料質量監督檢驗中心檢測聚氨酯，該材料燃燒性能達到GB8624B1級，煙密度等級SDR為47；2009年8月3 日，廣州市質量監督檢測研究所檢測聚氨酯氧指數為35.4%，煙密度等級SDR為9；2009年9月17日，江蘇產品質量監督檢驗研究:檢測聚氨酯氧指數為35%。
    2010年1月15日袁國家防火建筑材料質量監督檢驗中心檢測:
    ①141b 基難燃聚氨酯板材，厚度30mm，達到GB8624－1997 國家難燃B1等級標準，煙密度等級SDR為32（超過國標75標準值）。
    ②365/227基難燃聚氨酯板材，厚度30mm（注：365/227發泡劑是目前國際上先進的環保型發泡劑，不破壞臭氧層，SOD為零），達到GB8624－1997 國家難燃B1等級標準，煙密度等級SDR為47（超過國標75標準值）。
    2010年1月6日袁江蘇聚氨酯產品質量監督檢測站檢測:
    ①365/227 基難燃聚氨酯噴涂泡沫，氧指數為33.5%（超過GB8624－1997 國標氧指數≥32%標準）。
    ②141b基難燃聚氨酯板材，氧指數為36%（超過GB8624－1997 國標氧指數≥32%標準，達到難燃酚醛泡沫水平）。
    ③365/227 基難燃聚氨酯板材，氧指數為35.2%（超過GB8624－1997 國標氧指數≥32%標準，達到難燃酚醛泡沫水平）。
    三、數據對照
    (一)本產品與國內外達到難燃級產品檢測數據對照表:
    按GB8624－2006國家級檢測聚氨酯達到難燃C 級標準，國內一共有3 張報告，也是唯一的3張報告：
    ①韓國一山聚氨酯（上海）有限公司報告：
    主要用于2008年奧運工程的北大乒乓球館，產品名稱：噴涂聚氨酯硬泡BSF－300。
    經2008 年2 月27 日國家防火建筑材料質量監督檢驗中心檢測：按GB8624－2006 判定，達到難燃C 級，燃燒性能為C－S3、dｏ、t2級。
    ②我們研發的（通過佳麗化工“惠州”有限公司）報告：
    產品名稱：難燃低碳低煙低毒聚脲綠色泡沫型：
    經2009年10 月29日國家防火建筑材料質量監督檢驗中心檢測：按GB8624－2006判定，達到難燃C級，燃燒性能為C－S3、dｏ、t2級。
    ③上海華峰普恩聚氨酯有限公司報告：
    產品名稱：阻燃硬質聚氨酯材料（德國普恩的技術）：
經2009 年1 月24 日國家固定滅火系統和耐火構件質量監督檢測中心檢測：按GB8624－2006判定，達到難燃C級，燃燒性能為C－S3、dｏ、t2級。
    (二)本產品與國內外達到難燃B1等級同類產品檢測數據
    以上酚醛泡沫數據由上海平板玻璃廠提供，改性聚氨酯由我們及華峰普恩公司根據公安部四川消防所國家防火建筑材料質量監督檢測中心檢測數據提供。
    從以上測試數據可看出，改性聚氨酯泡沫同酚醛泡沫相似，在火攻擊情況下，會迅速形成碳化層，火焰蔓延不過去。
我們的產品，其火焰燃燒泡沫剩余長度平均值、最小值，均超過華峰普恩公司產品，甚至超過酚醛泡沫產品水平。最為可喜的是燃燒剩余長度平均值/mm, 達377 的水平，說明已達到GB862－1997不燃A2級≥350 mm水平，故此我們提出用我們研制改性聚氨酯產品同鋁箔復合，同鈦鋅合金板復合，完全有可能達到GB8624－1997不燃A2級水平，使鋁塑板復合PU后，用于24米以上金屬幕墻建筑完全可能。
    (三)常用保溫泡沫塑料綜合性能比較我們研制改性聚氨酯泡沫，同酚醛泡沫在高溫火災攻擊下，泡沫會迅速形成碳化層，阻止火災蔓延，因而具有抗火災功能。玻璃棉和巖棉雖不燃，但在火災高溫攻擊下，玻璃棉超過350℃泡沫脆化，巖棉超過600℃以上會粉化，抗不了火災高溫攻擊。TVCC央視大樓屋面、墻面均用了大量玻璃棉、防火棉，在真實火災中，在高溫攻擊下，玻璃棉、巖棉均燒成一把灰，抗火災功能很差。
    四、吸取TVCC火災的慘痛教訓袁切實加強幕墻及屋面的防火是當務之急
    這次TVCC 央視北配樓火災源頭是金屬幕墻及屋面保溫材料XPS（擠塑聚苯板）在煙花爆竹點燃引發火災。XPS屬熱塑性泡沫塑料對火反應會融化滴落。目前國內按國內外檢測標準進行檢測，XPS泡沫塑料非常容易取得難燃級燃燒性能數據，這種假象迷惑了人們，錯誤地把此材料當作難燃級材料使用。從真實火災情況中考察此材料燃燒性能即“火災性能”是極差的一種保溫材料，是建國以來燃燒性能最差、過火速度最快的一種材料。因此，XPS所提供的難燃級B1級報告，誤導視聽，形成人們防火的誤區。
    XPS造成誤區的表現如下：
    一種產品XPS 氧指數只有24.8%，屬不阻燃產品。另一種產品氧指數30.8%，屬阻燃產品。上述兩種產品同時按GB8625豎爐試驗檢測，均能通過B1測試；同樣，按GB8624 －2006 中SBI 試驗，即GB/T20284－2006（單體燃燒試驗），照樣可達到難燃C級標準數據，達到C－S2 dｏ。
    我們在四年前早就提出熱塑性泡沫塑料PS泡沫（EPS、XPS）由于在80ｏC就熔化，火災性能極差，不能用于人口密集的高層建筑、公共建筑中。
    目前在幕墻建筑大規模使用鋁塑板復合板，外層為0.2～0.25 mm厚鋁板，中間夾層為PE（聚乙烯）泡沫或PVC（聚氯乙烯）泡沫。PE、PVC泡沫同XPS泡沫均屬熱塑性泡沫，性能相似，PE泡沫燃燒時滴落嚴重，火焰上端呈黃色，下端呈蘭，過火速度極快，經阻燃處理后，最多氧指數在25～26%，達不到B2級，PVC泡沫塑料由于氯含量高達56%、氧指數可達45，屬難燃級材料，但在中國眾多的網吧真實火災中，卻是過火速度極快的易燃材料，它決不是難燃材料，，其在燃燒時會產生大量有毒氣體Hcl.。
    在當前幕墻系統中，鋁塑復合板中夾芯材料為PE、PVC泡沫塑料，因而存在嚴重火災隱患，應當吸取TVCC央視北配樓失火教訓，中間夾層不能采用PE、PVC熱塑性泡沫，它同XPS 泡沫“火災性能”相似，應當引起人們高度警覺！
    我們建議改為熱固性酚醛泡沫或我們研制的改性聚氨酯泡沫（PIR 泡沫），此類泡沫最大特點是在火的高溫攻擊下，會迅速形成碳化層，不僅耐高溫，并且有抗火、隔火功能。防火關鍵技術要形成碳化層，只有碳化層泡沫結構才能抗火災高溫攻擊，才能防止火災蔓延，即具有抗火災功能。
    進一步深入研究考察當前金屬幕墻系統中，大規模使用鋁塑復合板，其中夾心材料除了上述PE、PVC、XPS泡沫塑料外，還有些材料也取得國家級難燃B1 級或難燃C級或B級檢測報告，如PVC/橡膠泡沫塑料，PE/橡膠泡沫塑料，如何看待這些有機保溫材料的防火安全性，我們認為前車之鑒的吸取TVCC火災慘痛教訓是極其必要。
    對這類有機保溫材料的應用要特別的謹慎，我們認為，第一步，必須考察其燃燒性能數據是否達到難燃級標準，即使達到了難燃級標準數據，還不能高枕無憂地認為這種材料在真實火災中的燃燒性能就是難燃。因為真實火災試驗是無法確立、無法重復的，因而有機保溫材料在真實火災中的燃燒性能即“火災性能”數據是無法取得的。因此，第二步，只能從接近火災真實情況的大型火災試驗中取得。目前條件下，有機保溫材料按國際、國內標準條件下取得的燃燒性能數據只是中小試驗條件下取得燃燒性能數據，并不能代表其真實火災中“火災性能”數據。TVCC央視北配樓火災充分說明了雖然XPS 保溫材料取得國家級難燃數據報告，但它事實上決不是什么難燃級材料，它在真實火災中變成是燃燒速度極快、過火面積最快的一種易燃材料。
    國內一系列網吧火災也充分說明了PVC 泡沫塑料決不是什么檢測報告中所稱的是不易燃燒的難燃材料，而是大量釋放有毒Hcl氣體，它在火災中是會劇烈燃燒的易燃材料，因而用于幕墻系統中的有機保溫材料，一定要經過大型火災性試驗考察。
    對建筑材料的考察，國際上通用的是英國大型BS 窗口試驗，國際ISO墻角試驗等大型火災試驗。除上述一般建筑火災性大型試驗外，對于幕墻建筑特別應當考慮幕墻建筑特點，在火災中引發火勢加大的煙囪效應，雙層幕墻在火災中具有特殊性，建議由幕墻專家同公安消防部門專家設立（建立）幕墻系統大型火災試驗“模型”以及試驗方法。
    在當前建筑節能中，究竟用什么樣保溫材料才能保證安全第一、保證建筑節能安全同時并舉! 有機保溫材料究竟能不能防火是當前建筑節能中必須回答的一個大問題？大量采用無機保溫材料是不是就進入防火安全的保險箱了？
    我們認為，有機保溫材料已處在當今世界建筑領域中建筑節能主力軍地位，成為無法改變的歷史潮流，亦是無法改變的現狀。而無機保溫材料由于本身缺陷，是無法充當建筑節能主力軍。無機保溫材料在火災初級階段，不易引發火災，可起著決定性作用，但在火災發展階段，無機保溫材料并不能阻擋火災發展。在火災高溫攻擊下，金屬材料熔化，鋼結構600℃以上，變成軟面條，混凝土在300℃以上，就爆裂！
    TVCC火災案例中，大量金屬面層在高溫下熔化、滴落，引發火災蔓延，無機保溫材料玻璃棉、巖棉在火災高溫攻擊下，脆化、變成粉未。有機保溫材料酚醛泡沫、改性聚氨酯（PIR）泡沫，雖在火災初級階段，也會被點燃，但迅速形成碳化層結構，不僅能阻擋火勢蔓延，并且有隔熱作用，保護了建筑物。有機保溫材料在高溫形成碳化層結構，具有抗火災功能，因而在火災中的發展階段，具有抗火災功能的不是無機保溫材料，而是有機保溫材料。典型的案例是美國911事件中，由于使用具有碳化層結構防火涂料，在高溫攻擊下，保護了鋼結構，延緩了大樓塌陷達1個多小時，幾千人得以生還。火災高溫攻擊下具有碳化層結構保溫材料用于航空、航天、導彈等軍事尖端領域已獲證實。
    改性聚氨酯（PIR）已成功地應用在航天飛機上，在升空和下降過程中，不僅能抗1000℃以上高溫，并且有隔熱性，保證內部儀器正常工作。酚醛泡沫高溫形成碳化層結構復合材料，也獲得大量應用于航天、航空、尖端領域實例。
    四、新型低碳低煙低毒聚氨酯板材的產業化
    優化中國建筑節能產業結構的先決條件是要有高科技材料的支撐。以我國科技工作者最近成功研發了既節能保溫又防火安全的低碳、低煙、低毒的B1級硬質難燃(PlR)聚氨酯泡沫，在國內首先采用了低鹵化、結碳膨脹型阻燃技術路線，用化學結構改性辦法，大大提高了泡沫阻燃性、耐溫性；同時大大降低了泡沫釋放煙霧的毒性。該成果是目前國內外阻燃性最好、安全性最強的泡沫品種之一。該材料的最大特點是在火的高溫攻擊下，會迅速形成碳化層，不僅耐高溫，并且有抗火、隔火的功能，只有在形成碳化層泡沫結構才能經受火災高溫的攻擊，才能防止火災的蔓延，即具有抗火災功能。我們在高科技的研發過程中，發現只以燃燒性能數據來考察防火性能的好壞會產生研究方向和生產工藝的片面性、誤導性，只有在大型火災試驗中獲取的“火災性能”數據，才能生產出國內國際領先的建筑節能防火材料。
    廣州朗騰聚氨酯有限公司是我國從事聚氨酯原材料，組合聚醚開發研究、生產、銷售及應用的大型高新科技企業，公司沈克敏高級工程師是中國聚氨酯材料合成專家，對聚氨酯泡沫所用的多元醇原料進行系列的改性研究及開發有著卓著的成果，近年來，廣州朗騰聚氨酯有限公司與我們進行了交流，并以公司30，000多平方米建設生產基地、使用先進生產裝置和設備，按照我們創新的結碳膨脹型阻燃技術路線，巧妙地融入自己研發應用之中，實現了產品的產業化。
    最近，無機保溫材料巖棉、玻璃棉亦有長足的發展均勢。玻璃棉和巖棉屬于不燃的A級無機保溫材料，但它在保溫和工藝存在先天不足，該材料在火災高溫攻擊下，玻璃棉超過350℃泡沫脆化，巖棉超過600℃以上會粉化，承受不了火災高溫的攻擊。目前，可與結碳膨脹型聚氨酯材料比美媲的只有酚醛泡沫。
    我們認為，在有機保溫材料中，酚醛泡沫、改性聚氨酯（PIR）泡沫用于對防火要求高的高層建筑、幕墻建筑、公共建筑場所和人口密集重要建筑的領域中，將是中國建筑節能防火安全發展的必須趨勢。