聚氨酯泡沫火灾危险性及防火对策

     一、火灾危险性
    “聚氨酯”全称为聚氨基甲酸酯，用这种材料做成的泡沫塑料具有优越的绝缘、保温和隔音性能。聚氨酯泡沫塑料，俗名海绵塑料(以下简称聚氨酯泡沫)，是生产、生活中广泛利用的畅销制品。聚氨酯泡沫成品是多孔性的固体，导热性极差，容易造成热量积聚。硬质泡沫塑料的闪点为310℃，自燃温度为416℃，每燃烧1千摩尔泡沫塑料可放出3073.53KJ的热量。未经阻燃处理的成品，氧指数为20左右;经阻燃处理的在23～27之间，个别也可达30左右。在200℃时发生热降解，放出CO和醇类等低分子物。
    对于软质聚氨酯泡沫，根据火险参数差热分析的测定结果，其初始分解温度为260℃以上，激烈分解温度为280℃，自燃温度在330℃以上，极易造成自燃和分解性燃烧。燃烧后，会分解产生氰化氢、一氧化碳等剧毒性气体，使人吸入后几秒钟就中毒身亡，且燃烧产生大量烟气，降低空间能见度，使人失去逃生能力。
    二、火灾特性
    聚氨酯泡沫火灾与其他可燃固体火灾相比，存在有不同的独特个性。主要表现在：
    1、易产生阴燃
    实验证明，某些标准规格的聚氨酯泡沫，即使在单独存放的情况下，也可发生阴燃。软质聚氨酯泡沫在静止空气中，产生阴燃的最高温度不超过400℃，而且阴燃的时间能持续数个小时。硬质聚氨酯泡沫的阴燃只发生在表面上，阴燃的最高温度约500℃左右。
    2、燃烧速度极快，火焰温度高
    在实验中采用150×50×15mm规格的聚氨酯泡沫试样测定，燃烧速度为1.5～2.0mm/s;燃烧中辐射热极强，经测试火焰温度高达2000℃左右，热值为28～23MJ/kg，根据消防部队战斗经验表明，500公斤聚氨酯泡沫堆积引燃后，战斗还未展开、水枪还没出水就全部燃尽了，可见其燃烧的猛烈程度。
    分析认为，聚氨酯泡沫燃烧速度快、温度高，主要是因为聚氨酯泡沫在温度作用下，具有急剧分解的特性。分解出的多种小分子可燃气体，当其温度达到燃点，浓度达到燃烧极限时，就会发生爆燃性的全面猛烈燃烧，使燃烧进入“轰燃”状态。
    3、烟雾大，毒性强
    聚氨酯泡沫燃烧时放出大量的黑色浓烟。这是由于其烟雾中既含有分解产物又含有燃烧产物。而且，聚(文章来源环球聚氨酯网)氨酯泡沫在高温下可同时产生脱氢和凝聚效应。脱氢形成的炭微粒和含氢数量少的化合物微粒与燃烧产物互相混杂;高温热解生成的醇、醛等低聚物或小分子物凝聚的液滴也混在烟雾中，因此，烟雾大、成份复杂。
    聚氨酯泡沫的燃烧产物很多，主要有CO、CO2、H2O、NO、NO2、NH3和HCN等。其中HCN毒性很大。实验测得，燃烧1g聚氨酯泡沫，可产生0.008gHCN、0.21gCO等，烟雾和毒性给安全疏散和灭火战斗带来了极大的危险和困难，增加了火灾危害。
三、防火对策
    1、应把好原料质量关，严格实施操作控制。
    应在使用前按照要求标准分析化验，特别是聚醚多元醇的含水量及可燃性低分子成分指标要从严控制。操作中，要严格按照规定的投料配比、顺序、混合时间及聚合温度等工艺条件操作。尤其要把握住甲苯二异腈酸酯和水的配比，以及活性催化剂的添加量，适时调整搅拌型式或转速，保证混添均匀。
    2、进行阻燃处理，降低火灾危险性。
    采用惰性气体发炮(反应中通入氮气等惰性气体)，既可使反应过程处于安全保护之下，又能达到及时灭火和增加泡沫体的难燃性能。添加阻燃剂也是提高聚氨酯泡沫阻燃性的好方法，主要有反应型和添加型两种：反应型是用含P、N、X(卤素)等多元醇与异腈酸酯反应，直接制得阻燃型聚氨酯泡沫;添加型是将阻燃剂(含卤磷酸酯，含卤亚磷酸脂，含卤化合物，含卤氨磷化合物等)直接加入到反应体系之中，使阻燃剂均匀分散于泡沫体之内。除此外，还可向泡沫体添加无机盐类的阴燃抑制剂，以预防堆存中的阴燃。
    3、改革工艺，开发难燃型泡沫塑料。
    应克服现行生产工艺和设备存在的不完善之处，加强最佳配比、最佳聚合条件、最佳混合方式的研究，改革工艺和设备，使之控制可靠、操作安全简便。
    4、合理使用，降低火灾危害性。
    对于采用泡沫塑料实施保温和装修的设备或建筑，其外表应附以保护层，增加耐火阻燃能力。笔者认为，具有阴燃自燃特性的聚氨酯泡沫，不宜用于火灾危险生产设备的保温和飞机、船舶、车辆及建筑物的内装修。
    四、结束语
    聚氨酯泡沫火灾是多发性火灾，危害大、损失大而且难于扑救。火灾的成因除源于原料、成品的火灾危险性和火灾独特个性之外，认识不足，监督管理不力也是重要因素。因此，应将加强其火灾危险性研究，提高认识、改革工艺、开发阻燃难燃性新型泡沫塑料，并且尽快制定专项消防监督管理规定和办法，使监督有章遵循，管理有据可依。