版權歸原作者所有,如有侵權,請聯(lián)系我們

保溫材料為何會成為火災的“幫兇”?

返樸
原創(chuàng)
溯源守拙·問學求新?!斗禈恪?,科學家領航的好科普。
收藏

撰文丨顧淼飛

1月24日,江西新余一臨街店鋪發(fā)生火災,截至25日已造成39人遇難。火災事故的原因尚未完全查明,初步調(diào)查結果稱,該樓地下有一個冷庫正在裝修,火災系施工人員違規(guī)動火導致冷庫中的聚氨酯泡沫材料被點燃而引起。

聚氨酯泡沫導致的火災并非此次孤例。如果你以“聚氨酯”+“火災”為關鍵詞搜索,會發(fā)現(xiàn)近年來的多起火災事故都與聚氨酯泡沫脫不了干系。

VCG41N1324665761.jpg

圖庫版權圖片,轉載使用可能引發(fā)版權糾紛

聚氨酯出現(xiàn)在冷庫中,是用作保溫材料的。在我們的慣常思維里,似乎只有熱的東西才需要保溫,其實不然,保溫不僅指保住“高溫”,也包括保住“低溫”。保溫的實質(zhì)是隔絕熱量傳遞,因此,保溫材料最必須的條件就是導熱系數(shù)要低。

在所有常用的保溫材料中,聚氨酯的導熱系數(shù)是最低的,而且它的成型工藝簡單,價格較低,“當仁不讓”地成為最適合廣泛應用的保溫材料。

聚氨酯泡沫有軟泡、硬泡兩種,成分相同,只是軟泡為開孔結構,硬泡為閉孔結構。座椅靠墊、床墊、枕頭中使用的是聚氨酯軟泡,用作冷庫、墻體、管道等設備設施保溫材料的是聚氨酯硬泡。

聚氨酯是主鏈上含有重復的氨基甲酸酯基團 (NHCOO-)的高分子化合物的統(tǒng)稱,它本身就是可燃的。同時,聚氨酯在生產(chǎn)時使用的許多助劑也都是可燃物,如有機溶劑、涂料、脫模劑等。它們的閃點較低,即燃燒揮發(fā)出來的氣體被火源點燃的最低溫度,因此也存在不同程度的燃燒隱患。另外,由于聚氨酯泡沫質(zhì)量輕、體積大,且作為保溫材料天然具有散熱性差的特點,一旦被引燃,就一發(fā)而不可收。

聚氨酯泡沫燃燒導致的火災,火勢發(fā)展非常迅猛。據(jù)計算,聚氨酯燃燒速度為1.5~2.0mm/s,火焰溫度達2000℃,500千克的聚氨酯堆積物被點燃后,可以在消防員的水槍還沒有來得及出水的時候就全部燃盡。可見,其燃燒的猛烈程度真正達到了“戰(zhàn)斗還沒開始就已經(jīng)結束了”的程度。在2022年的河南“11·21”火災事故中,從煙霧冒出到猛烈燃燒,只用了短短3秒。

另外,伴隨聚氨酯材料燃燒產(chǎn)生的煙霧毒性比燃燒本身更有危害性。聚氨酯燃燒釋放的產(chǎn)物主要是氰化氫、一氧化碳、甲醛、氨氣、多元醇等,這些都是有毒有害的氣體。尤其是氰化氫和一氧化碳,大量吸入即可致命。許多火災報告顯示,由燃燒煙霧和有毒氣體造成的人員傷亡遠遠高于燃燒本身造成的傷亡人數(shù)。因此,滅火結束后,現(xiàn)場仍然需要進行通風,以驅(qū)散氰化氫、一氧化碳等有毒氣體,防止勘驗過程中發(fā)生中毒現(xiàn)象。

有人可能會問:既然聚氨酯泡沫的危險系數(shù)如此之高,為什么還要用它呢?

這里我們需要指出,任何化學品只要在合理情況下使用,就不會造成事故。所謂“武功本沒有錯,有錯的是習武之人”,就是這個道理。聚氨酯泡沫不會好端端地自發(fā)燃燒,硬質(zhì)聚氨酯閃點為290~350℃,自燃點為416℃,這些溫度都是日常生活中很難達到的。所以,聚氨酯的燃燒一般都是被火星等引燃的,只要嚴控動火行為,就基本可以保證聚氨酯泡沫的使用安全。

其次,聚氨酯泡沫在制備時已經(jīng)考慮到了對阻燃性能的需求。目前已有多種阻燃方法可以讓聚氨酯材料從“易燃”變成“難燃”。例如:通過改性反應,在生成的高分子結構中引入耐熱性基團,提高材料的耐熱和阻燃性能;在聚氨酯合成過程中添加有阻燃作用的助劑,這類阻燃劑多以含磷、溴、氯等元素的化合物為主,從而使其具有可靠的阻燃性。

本文受科普中國·星空計劃項目扶持

出品:中國科協(xié)科普部

監(jiān)制:中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司

評論
科普中國網(wǎng)友
科學知識
2024-02-16
科普611e1f9545ebb
學士級
防消結合安全責任制
2024-02-15
江鴿
貢士級
2024-02-16