11月18日18时许,位于北京市大兴区西红门镇新建二村新康东路8号的一处集储存、生产、居住功能为一体的“三合一”场所发生火灾,共造成19人死亡,8人受伤。

事发的聚福缘公寓外景
经公安部门工作,大兴11·18火灾排除人为放火嫌疑,起火原因系埋在聚氨酯保温材料内的电气线路故障,引发聚氨酯保温材料着火,进而引发火灾!
1、聚氨酯保温材料易燃且产生剧毒气体
聚氨酯是一种高分子材料,全称是聚胺基甲酸酯,是目前国际上性能最好的保温材料,全球总产量已超过1000万吨/年,广泛用于建筑物的屋顶、墙体、天花板、地板、门窗等作为保温隔热材料。

电缆用聚氨酯保温材料
聚氨酯作为一种塑料,是非常易燃的,在一定条件下,燃烧还是相当的迅速猛烈,因此,聚氨酯保温材料在生产、施工和使用过程中的火灾事故屡有发生。
聚氨酯泡沫材料的原料都是低闪点有机高分子化合物,一旦着火就会迅速蔓延、火热浓烈,燃烧产生大量的一氧化碳、氰化氢等剧毒气体和有毒烟雾,极易造成人员伤亡。
2003年4月5日,位于即墨市龙泉镇的青岛正大有限公司食品分公司熟食品加工一厂因员工违章使用电炸炉忘记断电导致炉内油温过高,引燃周围可燃物引发火灾,造成21人死亡,8人受伤,直接财产损失3745万元。失火的熟食品加工一厂厂房内房顶由铁皮覆盖,墙面、吊顶、隔墙均为彩色夹芯钢板(夹芯为聚胺酯泡沫),起火后由于没有竖向分隔而形成立体燃烧,设备层内设有的送排风、排油烟、供水、供气、输油管道及电缆桥架,管道相互连通,错综相连,闷顶没有隔断,与车间全部连通成一体,火焰烧穿顶棚后,通过闷顶迅速蔓延,塌落、扭曲、变形的墙面、吊顶、隔墙(均为聚氨酯泡沫夹芯的彩钢板)。
2004年4月22日上午10时58分,位于山东青州市的青岛丰旭实业有限公司青州分公司肉食鸡加工车间发生火灾,造成38人死亡(其中男4人,女34人),20人受伤。解剖分析表明,死者主要是一氧化碳中毒窒息死亡。这起火灾造成如此惨重的人员伤亡,燃烧产生大量有毒烟雾,及加工车间使用聚氨酯泡沫作保温层而未采取有效的防火分隔,是至关重要的因素。
2、聚氨酯泡沫材料如何阻燃?
聚氨酯材料的阻燃方法主要有三种:(1)在合成过程中添加含氯、溴、磷等元素的化合物,通常称为添加型阻燃剂。(2)在原料异氰酸酯或有机多元醇键上引入氯、溴、磷、锑等原子,得到本体型阻燃泡沫塑料,称为反应型阻燃剂。(3)在聚氨酯材料中引入耐热性高的基团,提高材料的阻燃性
近年来,在聚氨酯泡沫材料中添无机加阻燃剂的应用越来越多,常用的无机助燃剂主要有氢氯化铝、氢氧化镁、镁铝水滑石、膨胀石墨和有机膨润土等。
(1)氢氧化镁
氢氧化镁是一种新型填充型阻燃剂,通过受热分解时释放出结合水,吸收大量的潜热,来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度,具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用。分解生成的氧化镁又是良好的耐火材料,也能帮助提高合成材料的抗火性能,同时它放出的水蒸气也可作为一种抑烟剂。氢氧化镁是公认的橡塑行业中具有阻燃、抑烟、填充三重功能的优秀阻燃剂。广泛应用于橡胶、化工、建材、塑料及电子、不饱和聚酯和油漆、涂料等高分子材料中。
(2)氢氧化铝
氢氧化铝是用量最大和应用最广的无机阻燃添加剂。当温度达到250℃的时,氢氧化铝就开始吸热以及脱水,从而可以抑制聚合物温度上升。氢氧化铝阻燃材料燃烧的过程中可以生成水蒸气对可燃气体以及氧气进行稀释,从而阻止燃烧继续。因此,获得较广泛的应用,使用量也在逐年增加。使用范围:热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、涂料及建材等行业。
不过,氢氧化铝阻燃材料也存在一定缺陷,比如氢氧化铝阻燃效果是随着添加剂增加而强化,但如果填充过多就会降低产品的强度。此外,氢氧化铝吸热量虽然大,但是分解温度低,只能适用在加工温度低的聚合物上。
(3)水滑石
水滑石类阴离子黏土是一种重要的层柱状新型无机材料,主要包括水滑石(Hydrotalcite,简称HT)及类水滑石(Hydrotalcite-likecompounds,简称HTlc)。
LDHs的结构中含有相当量的结构水,控制合成条件可使层间具有碳酸根,而且还可在层间引入自由基捕获剂。大量实验证明,其具有优异的阻燃性能,且无毒,可广泛用于合成材料、涂料、油漆等。阻燃机理是其可分解出CO2和水,并可以降低温度以利于灭火。
(4)有机膨润土
蒙脱土具有层状结构,层间有可交换的阳离子如Na+等,通过离子交换反应,插层剂有机阳离子能嵌入蒙脱土片层问,使层间距离增大,并使蒙脱土由亲水性转变为亲油性,在剪切力作用下熔融聚合物插入蒙脱土层间使其剥离成纳米厚的片层分散到聚合物基体中,可以降低热释放速率,而且成炭性好,同时和其他阻燃剂有协同作用。
(5)可膨胀石墨
可膨胀石墨的膨胀特性不同于其他膨胀剂。在受到高温时,由于吸留在层间点阵中化合物分解,可膨胀石墨膨胀,变成密度很低的蠕虫状。膨胀后的石墨可在阻燃材料表面形成一个非常好的绝热层,能有效隔热。其自身在火灾中的热释放率低,质量损失小,产生的烟气少。所以近年来,可膨胀石墨作为一种膨胀型阻燃剂应用于合成材料中,并且在科研及工业领域引起了越来越多的关注。
无机矿物材料不但具有一定阻燃效果,而且产生氯化氢以及阻止发烟。此外,无机阻燃材料无毒、无腐蚀性以及价格便宜。美国、日本等国家的无机阻燃材料消费超过60%,然而,我国的无机阻燃材料消费只有不到10%,其市场前景非常广阔。
无机矿物阻燃剂的超细化、活性化和复合化成为无机阻燃剂发展的重要趋势。而将两种或两种以上的阻燃剂进行复合、混配,研究阻燃剂之间的协同效应在近年来逐渐成为热点,无机矿物阻燃剂的复合方法和机理也得到较快地发展。
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