安全、经济、绿色的新型建筑材料
——酚醛泡沫塑料的应用现状及市场前景
1、概述
酚醛泡沫(Phenolic Foams)是一种性能优越的防火、隔热、隔音、轻质节能产品，其导热系数低，密度最低仅为30～40 kg／m3，泡沫的难燃程度是目前广泛使用的聚苯乙烯、聚氨酯等泡沫所远远不及的，25 mm厚的酚醛泡沫平板经受1700℃的火焰喷射10分钟后，仅表面略有炭化却没有被烧穿，既不会着火更不会散发浓烟和毒气。

酚醛泡沫被誉为“保温之王”，早期应用于导弹及火箭头的保温方面。

近些年来，由于高层建筑、交通运输、舰船、航空、空间技术等方面对合成泡沫塑料的热稳定性和耐燃性提出了严格要求，使得酚醛泡沫得到广泛关注和迅速发展。

现在，酚醛泡沫作为一种新型的多用途泡沫材料，以其耐热、难燃、自熄、耐火焰穿透、遇火无低落物和防止火灾蔓延的阻火性能等优点，引起了人们的高度重视。

人们重新认识到利用它的耐燃性制作成绝热保温材料在高层建筑、高温隔热、超低温保冷材料具有重要的实用价值，其作为理想的隔热保温材料将会得到更为广泛、更为迅速的发展，因此它具有广阔的市场前景，是安全、经济、绿色的新型建筑材料。

1942年，酚醛泡沫塑料己在实验室制成。

二战初期，德国将酚醛泡沫用于航空工业，作为轻木的代替品。

同期，英国的泡沫橡胶公司也研制出酚醛泡沫塑料，主要用于漂浮方面。

1945年美国的联合碳化物(UCC)公司开始对低密度酚醛泡沫及其树脂的生产技术进行研究。

湿法酚醛泡沫的用途：主要应用是作绝热材料，例如以板材和夹芯嵌板的
形式用于建筑业，用于制造保温货车、卡车和船舱。

另外还可用于低温绝缘方面的研究。

举例来说，湿法酚醛泡沫可作吸音板；特别适于制造泡沫碳，此泡沫碳可耐3300℃的高温，是一种非常好的耐火绝缘材料；玻璃纤维增强的酚醛泡沫可作为盛有可裂变材料容器的包装材料，例如，密度为96 kg／m3的玻纤／酚醛泡沫在运输中可对盛有六氟化铀的钢瓶起保护作用，一方面防震，另一方面在高达1200℃的情况下，有效防止火灾发生；而用硼酸一草酸作固化剂制得的泡沫塑料还可大大衰减中子流；在美国酚醛泡沫还大量用于鲜花展览和运输，将鲜花插入吸饱水的酚醛泡沫塑料中可延长花卉的寿命。

干法酚醛泡沫的用途：可用于隔音隔热，例如铝板／低密度①K-20泡沫复合件可作为战车的隔板，将发动机包围起来，以减少热和噪音对车内人员的危害。

铝板／高密度①K-20泡沫复合件可作为战车的吊蓝底盘，以减轻重量。

此外，铝板／o K-20泡沫复合件还可作导弹的尾翼。

其它用途同湿法酚醛泡沫。

2、开发应用和市场情况
2．1国外
上世纪八十年代，国外科学家通过对酚醛树脂及其制品研究，发现它们具有突的难燃、低烟、低毒特性和优异的耐热性。

九十年代年代以来，包括酚醛泡沫在内的酚醛复合材料得到很大发展，首先受到英、美等国军方重视，将其用于航天航空、国防军工领域，后又被应用于民用飞机、船舶、车站、油井等防火要求严格的场所，并逐步推向高层建筑、医院、体育设施等领域。

2．2国内
1961年，我国的军工科研单位(兵器工业部第53研究所)对干法酚醛泡沫塑料进行了研究，已成功地用于军工方面。

兵器工业部第53研究所研制的P一712
酚醛泡沫的湿热老化性能优良，经湿热老化试验后，其弯曲强度、冲击强度和体积变化均很小。

湿法酚醛泡沫塑料的研究，我国始于上世纪80年代，90年代已初步实现工业化生产，较有代表性的单位(除军工科研所外)有济南大学(原山东建材学院)、北京化工大学等。

同期上海平板玻璃厂开始引进德国湿法模发技术。

这一时期除济南大学的技术能实现低温(0。

C)发泡固化和现场进行保温施工外，北化及引进的德国技术均是在较高温度下的模具发泡，而且固化时间长，均不适宜现场施工。

90年代后国内泡沫类保温材料和轻质墙体材料仍以发展PS和PU为主。

由于PS 和PU都易燃、不耐热，在一些工业发达国家中受到消防部门的限制使用，政府部门已有明文规定防火要求严格的场所，只能用PF及其夹芯板。

近年来我国重大火灾事故不断发生，分析着火主要原因之一与使用易燃材料是分不开的。

所以PF取代PS、PU泡沫应是利国利民、迫在眉睫的重大课题。

在国内虽然一些科研单位对酚醛泡沫早有研究，但完善的生产制造技术、应用技术并将产品较大规模地进入绝热工程中只是近十年的事情。

济南大学开发、研制并生产的高效、常温发泡酚醛树脂及其专用固化剂不需要加热，即能在较低温度(-5℃以上)下发泡与固化，泡沫生产成本低，操作工艺简便，不仅能在工厂生产，而且可进行现场施工和野外作业，现己成为我国新一代的高效保温材料。

由济南大学酚醛技术中心开发研制的常温酚醛发泡树脂及其酚醛泡沫保温材料，1997投入生产，在国内首先实现现场野外保温作业，已在兖矿集团、山东电力、济南钢厂、中原油田、华东石油管理局等单位的保温工程使用，取得了较好的经济与社会效益。

3、开发前景
(1)随着我国经济建设步伐的加快，建筑保温材料正在日益突飞猛进地发展，市场急需高效、阻燃、轻质、安全、成本低廉的隔热保温材料。

酚醛泡沫塑料正兼备这些特性，是最理想的有机保温材料，在我国有着广阔的应用市场，例如在要求隔热保温的建材市场，如防火门内层材料、外墙外保温材料。

(2)石油和发电厂用的隔热保温管道随着石油和电力工业的发展，潜在需求将十分可观。

(3)大型集装箱(远洋)隔热保温对酚醛泡沫塑料也感兴趣，它要求泡体抗湿性强。

远洋客货轮船也希望选用酚醛泡沫材质作为轮船舱壁的填料，它对泡沫体的吸水率要求十分苛刻，选材上大多数是大面积板材。

客车车辆的隔热保温材质，除优良的保温效果和阻燃要求外，对泡体的毒性标准要求十分严格。

(4)其他领域如农林业的育种育苗、太阳能领域等也有较大的应用市场。

4、酚醛泡沫的性能
酚醛泡沫塑料是价廉物美的轻质绝热材料，具有重量轻，绝热性好，刚性大，尺寸稳定性好，它有和铝相似的膨胀系数，有难燃性和燃烧时不会熔融，无滴落物、低发烟量的特性，而且在燃烧时几乎不产生一氧化碳有毒气体。

基于这些优点，它非常适合作为建筑材料。

法国建筑科学与技术中心曾对酚醛泡沫塑料全面检验，证明它抗火焰性好，如从焊枪喷出的高达3000℃温度的火焰对准泡沫板，2分钟后还未记录到有明显的热感传到板背面，无高温热分解和发烟。

在德国和法国已将酚醛泡沫塑料作为封闭与控制火势的材料。

如在法国马赛、里昂等城市建造了许多大型公寓，已将酚醛泡沫板安装在外墙上，再涂覆保护层，有效阻止大火的蔓延燃烧。

酚醛泡沫优良的抗燃烧性能主要包括两个方面：一是防止火焰扩散的能力，
即绝热材料局部产生火焰，火焰将不扩散而自行熄灭；二是材料本身的绝热性能，即使在材料一侧着火燃烧，另一侧的温度不会升高而导致火灾范围扩大。

酚醛泡沫其材质与结构决定了该产品即便是在焊枪火焰下只是发生表面炭化现象，既不燃烧也不变形，既不散发有害气体也无滴落物质
放烟火就能点燃央视大楼，最新这起特大火灾事件引起人们的深深反思。

易燃材料用于外墙外保温导致火灾事故屡屡发生、造成重大人员财产伤亡和损失的例子，在中国实在不胜枚举，如2008年12月哈尔滨“经纬360度”高层大厦聚氨酯外保温火灾事故，而2月16同央视新址北配楼火灾原因之一就是外墙外保温材料不耐燃，如果选用酚醛泡沫作外墙外保温材料，也许这场大火就可因此避免或降低受损的程度。

采用酚醛泡沫保温装饰板作外墙外保温材料，可同时满足绝热和防火的要求，其作为封闭与控制火势的材料用于公共建筑，就能够从根本上杜绝有机易燃材料，无机材料的粉尘和细小纤维污染给人们带来的安全和健康双重危害。