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“我们的聚氨酯硬泡保温材料不仅保温隔热性能好,在防水性能、阻燃性、粘接力、密封性等等方面都也是一流的……”2008年6月18日,中国•海峡项目成果交易会绿博会三明成果展区内,福建新达保温材料有限公司(以下简称新达)的工作人员正在向络绎不绝的海内外来宾,介绍他们的建筑节能新产品——聚氨酯硬泡。 从植物多元醇到聚氨酯硬泡 “三明当地有很多废弃的植物资源,如稻草、甘蔗渣、锯屑等,这些资源丢了可惜,完全可以‘变废为宝’。” 新达“掌门人”王洪喜一次去三明将乐县,看到当地许多废弃的植物资源都没有加以利用。“如果能将这些资源回收,用于生产植物多元醇替代石油多元醇,生产成本比石油转化成本低一成,可变废为宝。”就在这个时候,三明将乐县政府加大招商引资的力度,在政策上给予极大扶持。在当地资源和政策等有利条件下,王洪喜坚定了落户将乐。 没有技术一切都不现实。2007年第五届6•18上,王洪喜就“植物多元醇项目”与复旦大学签订合同,将复旦大学的科研成果成功产业化。项目将植物纤维“变废为宝”,避免了采用石油化工原料生产多元醇对不可再生资源的消耗;同时,因植物多元醇可降解,解决了一些仿木家具等产品因不可降解而制约出口的问题。 植物多元醇产品生产出来后,王洪喜迫切需要打开市场。当他兴奋地将自己的产品带到浙江一带推广时,却意外地发现了更广阔的市场。 当时,聚氨酯材料在冰箱、冷库、汽车等行业已有应用,但将其用于建筑领域的还很少。而一系列的政策背景预示着其广阔的市场空间。在建筑能耗占总能耗50%的形势下,国家先后出台了一系列关于建筑节能的文件。2005年国家提出公共建筑节能50%的要求,此后各省市对于建筑节能都有强制性要求。2007年国家住房和城乡建设部在一份关于征求《聚氨酯硬泡外墙外保温工程技术导则的通知》的文件中强调,聚氨酯硬泡是一种高性能的保温材料,在建筑维护结构保温工程中具有广阔的应用前景。这让许多聚氨酯生产商士气大振。 此次赴浙的收获还在于,经介绍王洪喜认识了在聚氨酯方面有深入研究的江苏化工研究所工程师苏醒,并得知植物多元醇与聚氨酯多元醇有着天然的联系。植物多元醇是聚氨酯多元醇的重要生产原料,植物多元醇替代聚氨酯硬泡中的某一重要化学成分作为填充材料,还可使聚氨酯硬泡降解。在与苏醒工程师充分交流后,王洪喜决定把生产植物多元醇的方向转向了聚氨酯,把主要目标定位在聚氨酯硬泡在建筑节能领域的应用上。 聚氨酯硬泡 建筑市场新宠 聚氨酯硬质泡沫塑料简称聚氨酯硬泡(简称PU)。是将有机异氰酸酯与多元醇混合,添加发泡剂、催化剂、阻燃剂后,经化学反应形成硬质泡沫体。它可广泛应用与建材、冰箱、冷库、汽车、火车、太阳能热水器等领域,其在建筑保温方面具有传统材料不可比拟的优越性。世界范围内,聚氨酯硬泡在建筑节能领域占据主导地位,广泛应用于屋顶、墙体、天花板、底板、门窗的保温隔热。福建师范大学环境材料开发研究所陈庆华所长告诉记者,2000-2007年,我国聚氨酯需求年均增速达到了33%。2006年和2007年,我国聚氨酯进口量都超过了40万吨,自给率仍然没有超过50%。而且,用于建筑领域的聚氨酯所占聚氨酯的比例还较低。 通过技术攻关,新达将植物多元醇作为聚氨酯硬泡的填充材料,成功解决了聚氨酯硬泡的降解问题,在其他方面,它也表现出了良好的性能。据三明将乐县委托江苏聚氨酯产品质量检验站所作的产品质量检测报告显示,新达用于外墙外保温系统的聚氨酯硬泡粘结强度≥0.10;导热系数可达0.017-0.024W/m.k,1cm聚氨酯硬泡相当于40cm红砖的保温效果;闭孔率≥95%;吸水率≤1.0%;断裂延伸率≥13%;阻燃方面它遇火自熄碳化。 据王洪喜介绍,与传统的保温材料EPS(模塑发泡聚苯乙烯)和XPS (挤塑发泡聚苯乙烯)相比,聚氨酯硬泡在各方面都更加优越。在保温方面,聚氨酯硬泡的导热系数小于0.024W/m.k,EPS为0.048W/m.k,XPS为0.036W/m.k;密封性方面,EPS和XPS都有缝隙、有空腔粘接,外界空气容易进入并影响保温性能;防水方面,聚氨酯硬泡的闭孔率大于96%以上,自结皮闭孔率达100%,EPS、XPS为空腔粘结,水、结露水很容易透过裂缝及空腔渗入室内;阻燃方面,聚氨酯硬泡遇火自熄碳化,满足GB-2408-80/1级的阻燃规定,突破了国内现有B2级要求,达到国家B1级阻燃要求。这对XPS 、EPS而言较难做到。 至2007年底,新达一期投资500万元,建设厂房3000m2,建成一条年产1万吨聚氨酯硬泡组合料的生产线。同时,组织了在喷涂、浇制等的专业施工队伍,建成了从原料到施工一条龙的服务体系。随后,新达研发的聚氨酯硬泡组合料成功应用于浙江精品装饰有限公司大楼节能试点工程,完成1万平方米的防水、隔热、保温层技术设计施工。整个聚氨酯保温系统由将乐县质量技术监督局抽检封样,委托上海同济建设工程质量监督检测站检测,新达聚氨酯硬泡的各种技术参数均超过国际JG-144-2004《外墙外保温工程技术规程》和GB50404-2007《硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范》上的各项性能指标。试点工程大楼的隔热、保温、防水获得了一次性通过验收,实现节能65%的预定目标。 2008年5月,新达的“聚氨酯多元醇外墙保温、防水、隔热系统”产品被福建省建设科技发展中心列为2008年福建省建筑节能产品目录。 建设板材生产线 朝着新的建筑节能体系迈进 新达保温材料与江苏化工研究所在第六届6•18期间,正式就“聚氨酯多元醇节能技术开发”项目签订合作合同,进行深度产学研合作。新达计划利用江苏化工所的聚氨酯技术,将产业链从聚氨酯硬泡组合料延伸到聚氨酯复合集成板材生产线,以期建成新的建筑节能体系。 “目前国内建筑围护保温体系中大多使用的复合板夹心保温材料是聚苯乙烯、玻璃丝棉等,这些产品在较低的建筑节能标准中可应用,但无法满足今后一个时期内高标准的建筑节能市场需求。”王洪喜说。随着国家三步节能以及更进一步的建筑节能设计标准的实施,只有高性能保温体系和新材料、新技术的升级才能实现。新达经过两年的调查、研究,结合目前发达国家聚氨酯复合板的发展水平,依托江苏化工研究所,引进和组配国外PU连续发泡和固化成型关键设备,确立了“聚氨酯硬泡节能装饰集成板项目”技术方案。这个方案突破了金属面层夹心板与软质面层夹心板分立生产线的理念,混合连续作业的全自动生产线平台,使产品的升级和扩展技术走到复合板生产行业的前沿。所研发的复合保温板材系列产品具有容重强度高、吸水率小、低温或高温尺寸稳定性好、使用寿命长、隔热吸音、无毒、无味等特点。优越的性能使其可在城市建筑节能、墙外保温、冷库、储藏室、保温室等领域广泛使用。 王洪喜告诉记者,新达保温材料的聚氨酯复合集成板材采用连续发泡工艺,将聚氨酯合成物夹心与两层彩钢板或铝箔、软纸之间。据江苏聚氨酯产品质量检测站检测,其导热系数可达0.019-0.024W/(m.k)之间,低于目前建筑板材市场普遍使用的导热系数为0.04-0.05 W/(m.k)的发泡聚苯乙烯(EPS)和其他绝热材料。在相同条件下,50mm厚的硬质聚氨酯泡沫塑料的保温效果相当于80mm厚的EPS、90mm厚的矿棉、100mm厚的软木、130mm厚的纤维板……同时,这种复合板材体积密度小、闭孔率高达96%,根据《民用建筑热工计算规程》JGJ24-86,在屋面基层上覆盖30-50mm厚的硬质聚氨酯复合屋面板既可达到节能设计的要求。实验表明,建筑物采用30cm厚导热系数为0.03w/(m.k)的聚氨酯硬泡复合板作墙体保温层,比没有保温隔热的外墙节约60%左右的采暖费用。如果这些墙体采用EPS作保温层,则需再增加10cm厚度。此外,这个项目产品的结构强度高、阻燃性好、使用寿命长,具有类似木材的特性,可锯、易切割、可针对各种要求完成定制保温层的铺设。 从原来的聚氨酯硬泡组合料到聚氨酯板材生产线,新达希望通过聚氨酯建成一个新的建筑节能体系。目前,为了“聚氨酯复合集成板材生产线”项目的落实,新达已在将乐积善工业园区置底55亩,计划建设一条年产80万平米的聚氨酯装饰板材生产线,总投资2500万元。目前项目正在中试过程中。 |
新 达:打造一流的聚氨酯硬泡保温材料
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